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美媒:科学家造出能测量时空的时钟
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发表时间:2018-12-05 08:25来源:西安同步原创

参考消息网12月4日报道 美媒称,要想标记时间的流逝,你可以追踪太阳在天空中的高度,或者是季节的变化。抑或,你还可以测量原子的振荡。

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据美国石英财经网站12月1日报道,这就是位于美国马里兰州的国家标准与技术研究所(NIST)的科学家们已经完成的事情,他们制造了两台各自利用网状结构的激光器捕捉1000颗镱原子的时钟。这些激光器能够以近乎完美的精确度测量原子的振荡(出现误差的概率约为百亿亿分之一)。

报道称,科学家们利用原子振荡测量时间并不是为了炫耀,而是因为“秒”的科学定义是由这些原子振荡的频率所决定的。正如记者凯瑟琳·福利在石英财经网站上撰文指出的,科学家们在1967年把“秒”定义为“铯-133同位素原子在绝对零度温度下的辐射周期的9192631770倍”。

报道称,有关这两台原子钟的研究发表在11月28日的《自然》杂志上。该研究显示,这两台装置不仅十分精确,而?#20197;?#26102;钟评估的其他指标上也出类拔萃,如稳定性(即时钟的频率随着时间流逝发生变化的程度)和重复性(即两台时钟以相同频率运行的接近程度)。制造这两台时钟的科学家们以前也制造过原子钟,但这一最新版本的原子时钟更加精确,这在一定程度上要归功于保护原?#29992;?#21463;外部电场干扰的热屏蔽和电屏蔽技术。

报道称,事实上,它们精确到能够证明爱因斯坦相对论所预言的引力效应:引力越强,原子的振荡和时间的流逝就越慢。这?#23548;?#19978;意味着这两台原子钟不仅显示时间,而?#19968;?#26174;示它们与引力中心的距离。它们?#23548;?#19978;是在对时空连续体进行测量。

举例来说,这意味着它们有可能被?#32654;?#23545;地球形状进行准确无误的测量,因为越靠近地核时,重力会变得越强。这两台原子钟对引力的敏感也意味着理论上它们可以?#32654;?#25506;测暗物质的存在。

眼下,这两台原子钟体积过于庞大,无法进行运输。但是NIST的研究人员正在制造一种便携式版本,这种版本的原子钟可以?#32654;?#22312;世界各地进行时间测量。?#23548;?#19978;,它们将能够确切地显示时间在哪些地方走得更慢些,甚至精确到最细微的“原子时间振荡”。


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