Svet má nové najpresnejšie atómové hodiny. Zodpovedajú niektoré z najväčších záhad vesmíru
Dámy a páni, disponujeme novými najpresnejšími hodinami na svete. Fyzici z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) vytvorili dokonalejšiu verziu atómových hodín, ktorá je presnejšia a rýchlejšia, ako tie doteraz najlepšie atómové hodiny, o téme informovalo MIT na svojom webe.
V súčasnosti sú atómové hodiny považované za najpresnejšie hodiny na svete. Tie najlepšie majú odchýlku len 1 sekundu na 15 miliárd rokov, inými slovami, ak by sme atómové hodiny spustili pri Veľkom tresku, nemeškali by teraz ani o jednu celú sekundu.
Rovnako ako kdekoľvek inde, aj tu je však priestor na zlepšenie. Vedci sa totiž domnievajú, že ak by sa podarilo zlepšiť presnosť, respektíve meranie citlivosti atómových oscilácií týchto hodín, umožnili by nám detegovať javy, akými sú temná hmota, gravitačné vlny a dokonca by nám mohli pomôcť odpovedať na otázky, aký vplyv má gravitácia na plynutie času alebo či s pribúdajúcim vekom vesmíru plynie čas inak.
O zostrojenie takéhoto typu hodín sa pokúsili aj fyzici z MIT, ktorí prostredníctvom žurnálu Nature informovali, že zostavili atómové hodiny, ktoré nemerajú oblak náhodne oscilujúcich atómov, ako „bežné“ atómové hodiny, ale používajú kvantovo previazané atómy.
Ako sme už uviedli, atómové hodiny sú doteraz najpresnejšie hodiny, akými ľudstvo disponuje. Ich základom sú oscilácie atómov vhodnej látky. Atómy totiž oscilujú v tak presných a spoľahlivých vzoroch, že s ich pomocou dokážeme merať čas.
„Klasické“ atómové hodiny fungujú tak, že zvyčajne sledujú plyn tvorený tisíckami atómov rovnakého typu, zväčša cézia, ktoré sú ochladené na teplotu takmer absolútnej nuly. Potom sú pomocou systému laserov udržiavané na rovnakom mieste v akejsi pasci, kde ich oscilácie meria ďalší laserový systém, píše web New Atlas.
Týmto spôsobom bola určená napríklad aj 1 sekunda, ktorá je definovaná ako „čas trvania 9 192 631 770 periód elektromagnetického žiarenia, ktoré zodpovedá prechodu medzi dvomi hladinami veľmi jemnej štruktúry základného stavu atómu cézia pri teplote absolútnej nuly“
V ideálnom prípade, ak by sme chceli udržať „dokonalý“ čas v atómových hodinách, nemerali by sme oblak tvorený tisíckami atómov, ale len jeden konkrétny atóm. Meranie oscilácií jedného atómu nám však neumožňuje obmedzenie, ktoré fyzici nazývajú štandardný kvantový limit.
Hoci štandardný kvantový limit úplne odstrániť nedokážeme, môžeme znížiť aspoň jeho účinky. To je presne to, čo sa podarilo vedcom z MIT, ktorí namiesto náhodne oscilujúcich atómov využili na meranie času kvantovo previazané atómy.
Kvantové previazanie je jav, pri ktorom sú dve kvantové častice, vzájomne prepojené a zdieľajú svoje fyzické stavy nezávisle od toho, ako ďaleko sa od seba nachádzajú. Tento jav využívajú vedci napríklad aj pri vývoji nehacknuteľného internetu.
Konkrétne vedci vo svojich nových atómových hodinách použili okolo 350 atómov yterbia-171, ktoré oscilujú pri rovnakej frekvencii ako svetlo, čo znamená, že použité atómy kmitali za sekundu asi 100 000-krát častejšie ako bežne používané cézium.
Vedci zostrojili hodiny tak, že atómy yterbia najskôr ochladili na veľmi nízke teploty a umiestnili ich do optickej dutiny tvorenej dvomi zrkadlami. Následne cez optickú dutinu vyslali laserový lúč, ktorý sa medzi zrkadlami a atómami odrazil až niekoľko tisíckrát a previazal jednotlivé atómy.
„Je to, akoby svetlo (s laseru) slúžilo ako komunikačné spojenie medzi atómami“, vysvetľuje spoluautor štúdie, Chi Shu. „Prvý atóm, ktorý sa stretne so svetlom, mierne modifikuje svetlo a zároveň toto svetlo upravuje ďalšie atómy v mnohých cykloch. Atómy sa navzájom spoznávajú a začínajú sa správať podobne“, dodal Shu.
V okamžiku, keď sú atómy previazané, presvieti ich druhý laser, ktorý meria ich priemernú frekvenciu, čo umožní vytvoriť atómové hodiny, ktoré dosiahnu určitú presnosť až štyrikrát rýchlejšie, ako atómové hodiny bez kvantového previazania.
Vedci tiež tvrdia, že ich atómové hodiny sú také presné, že ak by boli spustené v čase Veľkého tresku, v súčasnosti by mali odchýlku menej ako 100 milisekúnd.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Američania ukázali prvý prenosný jadrový reaktor na svete. Vzniká na mieste, kde sa kedysi rodila atómová bomba
Vesmír poslal záhadný signál, ktorý šokoval vedcov. Po 50 rokoch sa ozvalo niečo, čo už malo byť dávno mŕtve
1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
O čiernych dierach sme sa ukrutne mýlili. Vedci objavili vo vesmíre niečo zvláštne, čo nemalo existovať
Môže skrývať život, no má to háčik. Blízka planéta straší astronautov, ak sa k nej priblížia, riskujú následky
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Billa sťahuje z pultov obľúbenú pochúťku. Môže obsahovať nadbytok pesticídov
Príspevok na opatrovanie sa zvýši až na 1 210 eur. Má byť viac peňazí pre rodiny aj pracovníkov
Bežný zlozvyk spôsobuje rakovinu, varuje WHO. Slovensko patrí medzi rizikové krajiny
Účastníkom nehody na D1 bola dodávka strany Demokrati. Člen strany zrážku neprežil, potvrdil Jaroslav Naď
Slovenskí rodičia si prilepšia: Rodičovský príspevok o pár mesiacov prekročí historickú hranicu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Ľudia sa nevedia dočkať. Známa akčná séria po 12 rokoch chystá veľký návrat
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Európa má miliardový poklad, ktorý nevyužíva. Milióny ton kritických surovín nám dá geopolitickú výhodu
- Slávna značka našla spôsob, ako vyrobiť lacný elektromobil. Európania ho kúpia za menej ako 20 000 €
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- 1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
- Ľudia sa nevedia dočkať. Známa akčná séria po 12 rokoch chystá veľký návrat
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- 1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
- Ľudstvo dostane nevyčerpateľný zdroj energie. Iba časť z neho nám dá elektrinu na milióny rokov
Ak máš tohto operátora, máš to najlepšie na Slovensku. 5G sieť zasahuje už viac než 5 miliónov ľudí
Fosílne palivá ich devastujú a musia konať rýchlo. Dôležitý spojenec Západu sa musí rozhodnúť
Kľúčový ľad planéty sa stráca alarmujúcou rýchlosťou. Vedci hovoria o predčasnej katastrofe
Nemecké tajné služby bijú na poplach: Rusko sa nebojí otvoreného vojenského konfliktu s NATO
Z Nemecka hlásia bizár: Zlodeji plienia na nabíjacích staniciach pre elektromobily, kradnú toto
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP