这个超专业的时钟可能有助于科学家找到暗物质

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两名物理学家Hidetoshi Katori和Jun Ye刚刚因开发超专业时钟的贡献而获得了300万美元,该钟将允许科学家像以前一样检查和探索宇宙。

它使科学家能够识别引力波,寻找暗物质,并对基本自然定律进行精确测试。Katori和Ye的研究对于创建光学晶格时钟至关重要,这将计时精度提高了1,000倍。新的钟表是如此准确,以至于它跑了300亿年,它将损失不到1秒,比宇宙年龄的两倍多。

这项研究获得了300万美元的2022年基本物理学突破奖。它得到了许多人的支持,包括谢尔盖·布林(Sergey Brin)和马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)。

光学晶格时钟是依赖电磁辐射的传统原子钟以外的进化步骤,及其与电子在通电原子中的相互作用以维持时间。它们用于全球卫星导航系统,例如GPS和控制电视传输的波浪频率。

物理学家已经开发出一种使时钟更精确的方式,其振荡频率高于现有原子钟中使用的频率,并到达电磁光谱的可见端。首先,他们需要一种解决驯服原子的解决方案,将它们保持静止以准确测量时间。研究人员使用了一个“光学晶格”,这是激光束的直立波,从而产生了一种鸡蛋 - 卡顿形状,其井会捕获原子。

“这几乎就像是科幻拖拉机光束,”你们向Space.com解释说。“您将拖拉机束放在真空室的中间,可以用光将原子固定在真空室的中间。”

“我们以这样的方式进行了设计,使这些原子的这种动作事实证明不会对这两个量子状态之间的能量间距进行测量,这对于时钟测量确实很重要。因此,这几乎就像免费的午餐一样。

Katori和Ye的发现清除了光学晶格时钟的道路。相比之下,原子钟每100亿年损失一次,展示了光学晶格的精确度。

该技术有多种有希望的用途。爱游戏ayx体育例如,一旦与当前技术相结合,它可能会提高GPS导航的准确性1000。此外,重力与时间之间的联系还可以帮助研究人员在地球上追踪火山和地震事件,并追捕这个世界以外的埋葬海洋。

Ye说:“光学晶格时钟甚至可以帮助寻找难以捉摸的暗物质。”

你们说:“除了重力物理学,深色物质必须与普通物质相互作用。”“我们希望能够看到非常微弱的签名,即可能的暗物质组成部分与我们在地球上所知道的普通物质的签名,而在暗物质通过时的时钟签名或加速。因此,我们一直在准备这样的实验。”

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