新的原子钟可以保持精确的时间直到世界末日
如果科罗拉多大学博尔德分校吉拉实验室的原子钟是在地球诞生时启动的，那么它的时间到今天的第二秒仍然是完美的。同样，如果现在重新设置时钟并继续运行，它可能会比地球上的生命更长寿。该实验室的原子钟据说是世界上最精确的原子钟，这也许并不奇怪，今天《自然》杂志上的一篇论文公布了它。不过，虽然这是一项令人难以置信的计时壮举，但对研究人员来说，这只是向前一个滴答声。
“我们已经有了进一步推动演出的计划。”
“我们已经计划进一步推动这一表现，”该研究的负责人叶军在一份声明中说。叶是国家标准与技术研究所（NIST）的研究员，该研究所与CU Boulder合作管理JILA实验室。”即使是这份新的《自然》杂志的论文也只是一份中期报告在未来的五到十年里，我们的时钟将会有更多的新突破。”
对于NIST来说，证明其技术绝对是最好的是一场持续的战斗。尽管它应该在50亿年内保持完美的时间，但一个技术上的缺陷阻止了时钟被严格地认为是最精确的：它基于错误的元素。NIST的时钟使用锶原子，但公认的时间定义是基于铯原子。NIST希望最终说服标准机构接受锶作为铯的补充或替代物，这使其有充分的理由推进其工作。
尽管如此，NIST仍将面临来自首创的铯基时钟的大量竞争。虽然它的精确度要低一个数量级以上，但最近巴黎天文台的一个铯钟被发现能够在3亿年内保持1秒的精确度——这是对其他铯钟的一个重大飞跃。然而，就像NIST的时钟一样，它也试图看到秒的测量方式发生变化：尽管它是基于铯，但它以一种非标准的、仍然不被接受的方式来测量时间。
一场重新定义如何测量秒的竞赛
NIST的新原子钟也采用了同样的方法。与巴黎天文台的原子钟一样，NIST使用强大的激光使原子晶格在能级之间快速振荡，同时检测其频率。尽管这是NIST已经使用了好几年的方法，但是NIST表示，最近在激光稳定和测量精度方面的发展使其新的原子钟的性能远远好于早期版本。
当然，发展如此精密的钟表远不是改善我们手表的问题。研究人员建议，这些新的原子钟可以用来帮助开发出极其精确的重力和温度传感器，通常为研究人员提供一种比以往更详细地测量微小量的方法。
- 发表于 2021-04-25 04:00
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