Създадоха най-точния часовник в историята, който ще изостане само с една нищожна секунда веднъж на 30 милиарда години.

Устройството за измерване на времето е разработено от учени от JILA, съвместна институция на Националния институт за стандарти и технологии (NIST) и Университета на Колорадо в Боулдър. На практика то представлява атомен капан, който задържа десетки хиляди атоми на място и измерва времето чрез надеждното движение на електроните около атома. Часовникът е описан в статия, която все още не е рецензирана и понастоящем се намира на сървъра за предпечатни публикации arXiv.

Стандартната секунда е установена на базата на цезиевия атом, но новият часовник използва свръхохладени стронциеви атоми за отчитане на времето. Hовият часовник е два пъти по-точен от предишния рекордьор по измерване на времето.

"Този часовник е толкова прецизен, че може да открива малки ефекти, предсказани от теории като Общата теория на относителността дори в микроскопичен мащаб", казва физикът от NIST и JILA Джун Йе, съавтор на последното изследване, в съобщение на NIST. "Това разширява границите на възможното при измерването на времето."

Както е описано в Общата теория на относителността на Айнщайн, самото време се влияе от гравитацията. Новоизобретеният часовник може да открива релативистки ефекти върху измерването на времето; с други думи, ако гравитационното поле около часовника се промени, часовникът ще отчете това. Ефектът на гравитацията върху времето ще бъде значителен фактор, след като НАСА и нейните партньори въведат отделна часова зона за Луната; този ефект кара лунните часовници да работят с 58.7 микросекунди по-бързо всеки ден в сравнение с тези на Земята.

Тъй като човечеството се отправя към разстояния, много по-далечни от Луната, прецизните атомни часовници ще бъдат от решаващо значение, за да помогнат на космическите агенции да се ориентират безпогрешно в Космоса. Методите, използвани за контрол на преохладените атоми, могат да се използват и в квантовите компютри, които използват атоми, близки до абсолютната нула, като битове (наречени кюбити) за своите операции.

"Изследваме границите на науката за измерванията", казва Йе. "Когато можете да измервате нещата с такава точност, започвате да виждате явления, за които досега само сме теоретизирали."

Средният атомен часовник днес работи на микровълнови честоти, но стронциевите атомни часовници работят на оптични честоти. Той "тиктака" трилиони пъти в секунда и е с точност до 1/15 000 000 000 000 от секундата за година. Загубата на секунда на всеки 30 милиарда години означава, че ако такъв часовник е започнал да тиктака в началото на Вселената, Вселената би трябвало да е над два пъти по-стара от сегашната си възраст, за да може часовникът да изостане с една секунда.

Снимка: Unsplash/K. Palubicki/NIST

Виж още: Разгадаха тайната на мистериозен компютър на 2000 години, потънал на дъното на океана