光学晶格钟：世界上最准确的原子钟将在 150 亿年后只差一秒

2021年 9 月 13 日消息，科学家发明了一种被称为“光学晶格钟”，这些钟的精度是激光捕获和冷却原子技术的产物。在这个过程中，原子基本上被减速并被限制在空间的一个小区域内。

在捕获原子后，他们利用它们的振动为时钟提供动力。

这项发明在 2022 年基础物理学突破奖中为美籍华裔科学家 Jun Ye 和来自日本的 Hidetoshi Katori 赢得了 300 万美元的奖金。

这个时钟非常精确，它会在 150 亿年后只损失一秒——大约与已知宇宙的存在时间一样长。相比之下，原子钟每 1 亿年减少一秒。

叶在与新闻机构法新社的对话中说，时间的准确性可以让科学家们对“宇宙时空的基本结构”进行进一步的探索。

爱因斯坦又是对的！根据爱因斯坦对相对论的理解，当时钟靠近地面时，时间走得更慢，只有几厘米。叶的实验也产生了相同的结果。

时间扭曲的时钟

驱动这个时钟的机制可能在当前的一系列技术中被证明是有用的。它可以帮助使 GPS 导航更加准确。还有什么？想象一下无人驾驶飞机降落在火星上。现在想想这个时钟以极大的精度促进整个过程。

第一次在时间测量方面取得类似突破是在 1656 年发明了摆钟。然后是石英钟，它现在是大多数电子产品的基准，但由于制造工艺的差异或温度等其他因素。

原子钟最近才出现。这些利用基于原子运动的能量——摆脱困扰石英钟的环境不一致性。下一步是什么？科学家们希望整理这项技术并将其小型化，以将其从实验室中移出并进入公共领域。