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物理学家研发新型时钟 用称量原子重量方式计时

http://www.kexue.com 2013-01-18 10:20:47 搜狐科学  发表评论

新型时钟用称重原子的方式计时
新型时钟用称重原子的方式计时

  物理学家近日表示,一种新型的时钟可以通过称重原子的方式计时。和标准的原子钟相比,它的工作原理有着很大的不同,这种新型时钟能更加精确地记录时间。

  标准的原子钟利用了原子吸收电磁辐射这一原理,如某些特定频率的光,它的内部结构可以从一个量子态跳跃到另一个量子态。该时钟本质上就是将原子暴露在辐射中找到这种频率的辐射,然后随着时钟滴答声一直不停工作。

  原子钟可以很好的保持官方世界时间的精确度,一亿年内的误差小于1秒。

  美国加州大学伯克利分校的物理学家霍尔格-穆勒说,以另一种方式记录时间应该是可行的。任何大规模粒子以量子波的形式描述时都是上下振荡的,即使粒子并没有移动。原子的质量越重其振荡的频率越高,这被称作康普顿频率(Compton frequency)。依此原理,量子振荡可以用在记录时间上。

  而事实上,原子的康普顿频率相当之高,高到无法用任何电子计数器测量,美国加利福尼亚大学伯克利分校的博士后研究员蓝劭宇(Shau-Yu Lan)和他的同事采用先进技术构建了一台基于单个铯原子的原子钟,这台设备能够将这个原子超高的天然频率拆分成更容易测量的量。

  研究人员最终测出了一个铯原子的康普顿频率,以这个频率为基础,研究人员构建了一台只用到了单个原子的原子钟。(尚力)

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