Wie genau sind Atomuhren?

Wie genau sind Atomuhren?Foto aus offenen Quellen

Atomuhren, die dank winziger Vibrationen funktionieren Strontiumatome erwiesen sich als so genau und stabil, dass Selbst nach 15 Milliarden werden sie keine Sekunde „verlieren“ Zeit.

Diese Uhr arbeitet ungefähr dreimal genauer als die vorherigen. Champions haben daher das Recht, Mikroverschiebungen in aufzuzeichnen Zeit, die von Einsteins Relativitätstheorie vorhergesagt wird (Es heißt, dass die Zeit in verschiedenen Höhen der Erde schneller vergeht). Die neue Uhr ist so genau, dass sie Relativität in erkennen kann Aktion in einem unglaublich kleinen Maßstab. In einem Konzept bekannt als Gravitationszeitdilatation, Zeit vergeht schneller in mehr schwache Gravitationsfelder, je höher die Höhe auf der Erde, desto höher geringere Schwerkraft und schnellerer Zeitablauf.

Atomgenauigkeit sowie 50% verbesserte Stabilität Ihre Metriken können Wissenschaftlern helfen, äußerst detaillierte Karten zu erstellen die Form unseres Planeten. Forscher sagen, dass sie jetzt können Messen Sie Gravitationsverschiebungen auch in einem Abstand von 2 Zentimetern von der Oberfläche der Erde. Zuvor wurde diese Aufgabe mit solchen ausgeführt Instrumente wie Gezeiten- und Gravimeter.

Normalerweise arbeiten Atomuhren durch Messen der Frequenz von Schwingungen. Atome wie Strontium oder Cäsium. Wenn sich Atome bewegen zwischen verschiedenen Energieniveaus schwankt jedes von ihnen bei sehr hohen Frequenzen mit einer Geschwindigkeit von Milliarden oder Billionen einmal pro Sekunde. Das Zählen dieser regelmäßigen Treffer liefert hohe Zeitmessgenauigkeit. Derzeit Cäsium Uhr von Genauigkeit steht an zweiter Stelle und die Schwingungsfrequenz ihrer Atome beträgt 9192631770 mal pro Sekunde.

In der neuen Atomuhr wurden Tausende von Strontiumatomen ausgesetzt Exposition gegenüber intensiver Laserstrahlung bei extremen niedrige Temperaturen. Und um ihre Genauigkeit zu messen, berechneten sie Schwingungen von Atomen, die nur betroffen waren rote Laserstrahlung. Vorherige Version der Uhr auch verwendete eine ähnliche Technik.

Durch die Beseitigung externer Messfehler Quelle elektromagnetischer Strahlung (bekannt als Strahlung schwarzer Körper, der das Energieniveau eines Atoms beeinflussen kann, Einfluss auf die Häufigkeit seiner Streiks) konnten sich die Forscher verbessern Genauigkeit der Uhr. Forscher platzierten sich um das Gerät Strahlenschutz, und mehr zusätzlich zu berücksichtigen Wärme haben sie die Vakuumröhre der Uhr mit speziellen ausgestattet Platin-Thermometer. So haben sich Wissenschaftler nicht nur verbessert ihre Berechnungen, aber auch die genauesten Uhren der Welt erstellt. Im Gegensatz zu In früheren Versionen können neue Atomuhren nicht nur mit funktionieren kryogen, aber auch bei Raumtemperatur. Die Häufigkeit ihrer Treffer Atome sind 430 Billionen Mal pro Sekunde. Darüber hinaus mehr Eine der Stärken dieser Uhr ist, dass sie kann funktionieren in der üblichen Konfiguration, während alles erhalten bleibt ihre Qualitäten.

Gibt es jetzt eine Diskrepanz zwischen Erde und Raumzeit? Es stellt sich heraus – ja

Zeit

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