Не втратять жодної секунди навіть за мільярд років: учені близькі до створення "вічного" годинника

Протягом останніх 15 років вчені намагаються підвищити точність вимірювання часу. Наприклад, у США стандарт часу заснований на ізотопі металу під назвою цезій-133. Похибка цезієвого атомного годинника становить близько однієї секунди за неймовірні 100 млн років, і тепер цей результат вдалося перевершити, пише Inverse.

"Уявіть собі наручний годинник, який не втратить жодної секунди, навіть якщо працюватиме впродовж мільярда років", — каже керівник дослідницької групи з Об'єднаного інституту лабораторної астрофізики (JILA) Цзюнь Йе.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У JILA працює одна з двох груп учених, які займаються розробкою найточнішого годинника в історії.

Вимірювання того, як Земля обертається навколо Сонця, може допомогти визначити час, але цей метод не ідеальний. Як відомо, наша планета коливається навколо своєї осі, вона проходить по не зовсім рівній орбіті навколо Сонця, і рік не ділиться рівномірно на 24-годинні дні, саме тому були введені високосні роки. Маятники досить стійкі, але можуть сповільнювати свій хід у теплішу погоду. Тому люди впродовж останніх десятків років шукають інший інструмент для вимірювання часу. Так, у середині 20 століття народилася ідея атомного годинника.

Атомний годинник використовує лазери для маніпулювання атомами цезію-133. Після цього мікрохвилі вибухають у стислому пучку атомів, що активує їхні зовнішні електрони. Пристрій вимірює їхню частоту. Це значення — частота трильйонів цифр на секунду. Саме тому атомний годинник настільки точний.

Але вчені знайшли щось більш точне, ніж електрони цезію-133. Пальму першості отримали субатомні частинки в ядрі торію-229, радіоактивного ізотопу металевого торію. Нещодавно вчені знайшли спосіб, як використовувати його для вимірювання часу.

Крім того, що ядерний годинник виявився настільки точним під час підрахунку часу, він може стати в пригоді і для інших важливих завдань.

Ядерний годинник може виявитися більш чутливим до того, як темна матерія впливає на видиму матерію у Всесвіті. Вони також зможуть перевірити, чи дійсно константи природи постійні. Теорії фізики елементарних частинок можуть бути перевірені, і можуть з'явитися нові відкриття.

Наразі технологія ядерного годинника підтверджена, але все ще вдосконалюється. На думку авторів дослідження, новий ядерний годинник може бути готовий через 1-2 роки.

Нагадаємо, особливий тип випромінювання дає змогу підвищити точність вимірювання часу. Учені вважають, що використання атома особливого типу може зробити навіть найдосконаліший атомний годинник точнішим.