新原子鐘精準度創紀錄 150億年內計時可分秒不差

2021-01-15 環球網

【環球科技綜合報導】據臺灣「中央社」4月22日報導，物理學家22日表示，他們已經微調一個原子鐘，該原子鐘在150億年內都不會增減1秒，維持時間比宇宙現已存在的年齡還長。

原子鐘研發者在《自然通訊》(Nature Communications)期刊上表示，這個「光晶格」鍾使用鍶原子，比2013年創下的世界紀錄精準3倍。這項成果讓科學在取代計時黃金標準的道路上更邁進一步。 研究報告作者寫道：「精準且分秒不差的光原子鐘，有可能改變全球計時方式。」

據報導，精確計時對衛星導航系統、行動電話與數位電視等領域的應用至關重要，可開啟像量子科學等研究的新領域。 全球官方時間單位秒鐘，自1967年來便由金屬元素銫-133的原子振動頻率決定，這種測量方法類似監控落地式大擺鐘的鐘擺搖擺。用來設定國際時間的儀器是銫原子噴泉鍾，銫原子噴泉鍾數十年來已大幅提升，可在1億多年內維持時間誤差在1秒之內。但現在與鍶原子配合使用的實驗性光學鍾，已被證明更加精準。鍶原子的光頻高於銫鐘使用的微波頻率。

最新研究使用的時鐘是由美國國家標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology)與科羅拉多大學波爾德分校(Universityof Colorado in Boulder)的科學家研發，由偵測鍶原子在紅光雷射中的自然振動或「滴答」擺動計時。

研究人員說，光晶格鍾也可測量時間在不同高度流逝的微變化，這是愛因斯坦1個世紀前預設且受到後人研究的現象。

研究報導共同作者葉軍(音)說：「根據我們的研究成果，當你把時鐘提高到距地球表面僅兩釐米，我們還是可以測出其重力的變化。」(實習編輯：胡雪梅  審核：譚利婭)

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