O nouă măsurătoare îi apropie pe oamenii de știință de refacerea modului în care păstrăm timpul.
După ce oamenii de știință au redefinit unitatea de masă, kilogramul, în 2019, ei și-au pus ochii pe revizuirea unității fundamentale de timp, a doua (SN: 5/20/19). Acum, comparațiile între trei ceasuri atomice marchează un pas important către acest obiectiv.
Din anii 1960, al doilea a fost definit de ceasuri atomice formate din atomi de cesiu, care absorb și emit lumină la o anumită frecvență care determină durata unei secunde. Dar „au fost multe îmbunătățiri ale ceasurilor atomice de atunci”, spune fizicianul David Hume de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie din Boulder, Colorado. Ceasuri de ceasuri îmbunătățite numite ceasuri atomice optice (SN: 2/21/14) ar putea fi folosit pentru a defini mai precis a doua.
Dar mai întâi, oamenii de știință trebuie să se asigure că înțeleg pe deplin noile ceasuri, de exemplu comparând frecvențele luminii de la diferite ceasuri. Acum, oamenii de știință de la Boulder Atomic Clock Optical Network, sau BACON, au făcut astfel de comparații, măsurând rapoartele frecvențelor a trei ceasuri atomice, unul format din atomi de itterbiu, unul din atomi de stronțiu și unul realizat cu un singur atom de aluminiu încărcat electric (SN: 10/5/17). Rezultatele sunt cele mai precise comparații ale ceasurilor de până acum, cu incertitudini mai mici de o patrumilionime dintr-un procent, raportează cercetătorii în 25 martie. Natură.
Deoarece cele trei ceasuri se aflau în locații diferite – două la NIST și celelalte la 1,5 kilometri distanță la institutul de cercetare JILA – echipa a comparat ceasurile trimițând informații printr-o fibră optică și printr-o legătură în aer liber. Această capacitate de a compara ceasurile atomice optice la distanță este un pas către rețelele de ceasuri care ar putea fi folosite pentru a face măsurători precise, cum ar fi caracterizarea gravitației Pământului și testarea fizicii fundamentale.