锶晶格钟50亿年分毫不差:可显示重力影响时间

http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2014-11-09

原子钟依靠两个能量级之间的原子振荡进行操作。在锶晶格钟里，数千个锶原子被困在一个激光光阱柱里。

美国科学家表示，这种“锶晶格钟”比以前的世界纪录保持者——美国国家标准与技术研究所(NIST)的量子逻辑时钟的准确度高50%。

　　新浪科技讯北京时间5日消息，据国外媒体报道，一种打破世界纪录的新型原子钟的准确度高的惊人，它能在50亿年(比地球的年龄还要长)间不慢一秒，也不快一秒。

　　这种“锶晶格钟”比以前的世界纪录保持者——美国国家标准与技术研究所(NIST)的量子逻辑时钟的准确度高50%。研究人员表示，这种钟表的准确度是如此之高，它甚至能显示出重力对时间产生的影响。该钟是由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学的一个科研组，在美国天文物理联合研究室(JILA)里研制的。今年年初在《自然》杂志上公布这一研究成果时，该科研组负责人叶军博士(Dr Jun Ye)说：“我们已经打算更近一步地提高它的性能。因此从这方面来说，即使是发表在《自然》杂志里的这篇文章，也只代表着一个‘中期’报告。在未来5到10年内，你有希望在我们的钟表研究中看到更多新突破。”

　　从稳定性方面而言，这种新钟的性能与美国国家标准与技术研究所的世界领先的镱原子钟不相上下。原子钟依靠两个能量级之间的原子振荡进行操作。在锶晶格钟里，数千个锶原子被困在一个激光光阱柱里。科学家通过让这种原子沐浴在非常稳定的红激光里，发现钟表的“滴答声”，每隔四百三十万亿分之一秒，钟表会发出一次“滴答声”。激光触发的精确频率提示着能量级之间的转换。叶军说：“我们的目的是拥有一个非常精准的钟，它能在整个宇宙岁月里不慢一秒。”然而该钟遇到了一个意外阻碍——地球上各个地方的时间并不是以相同的速率度过的。

　　时间度过的速度与重力(是爱因斯坦的相对论的组成部分)的强度有关，而且这是一个非常现实的影响。叶军说，如果你把一个钟表从地面上拿起来，把它悬挂在墙上，“时间将会加快大约一千零十六分之一”。然而这种新钟表的灵敏度足以发现这种变化。他说：“仅把它举高几厘米，你就会看到一些变化。从这个水平来说，在地球上维持绝对时标事实上很难实现。他们打造的这种钟表，不只是看起来混乱。它正把我们的时间感变混乱。”叶军称，解决上述问题的办法，就是把这些新钟表送入太空。(孝文)

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