차가운 원자를 사용하는 시계는 지구상에서 국제 시간 시스템의 중추를 형성합니다. 이제 중국의 과학자들은 우주에서 차가운 원자 시계를 성공적으로 보여주었습니다.이 성과는보다 정확한 지상 시간 보관과 기본 물리학의 더 나은 테스트로 이어질 수 있습니다.
.대부분의 원자 시계는 매우 꾸준한 진드기에 의존합니다. 전자 레인지 필드에 의해 여기 된 후 세슘 원자에 의해 방출되는 형광등의 주파수. 원자가 천천히 움직일 때 주파수는 더 안정적이므로 과학자들은 먼저 교차 레이저 빔을 사용하여 원자를 가두고 절대 제로 이상의 수백만 정도까지 냉각합니다.
레이저 빔은 주파수 측정을 손상시키기 때문에, 전자 레인지에 의해 여기되기 전에 원자는 트랩에서 방출되어야합니다. 일반적으로, 그들은 다른 레이저에 의해 위로 누르고, 전자 레인지가 올라갈 때마다 지구로 떨어집니다. 그러나이 자유 낙상의 간략한 점은 원자를 조사 할 수있는 시간과 시계의 정확성과 안정성을 제한합니다. 그러나 궤도에서, 원자는 연속 자유 낙하에 있으며 원칙적으로 더 오랜 기간 동안 조사 될 수 있습니다.
우주 (캐세)의 차가운 원자 클럭 실험에는 차량 트렁크에 맞을 수있는 상자 내의 트래핑, 냉각 및 프로브 루비듐 원자가 포함됩니다. 400 킬로미터의 고도에서 궤도에서,이 실험은 지난 9 월 중국의 Tiangong-2 우주 연구소에서 출시되었습니다. 1 년 후, 중국 과학 아카데미의 상하이 광학 연구소의 과학자들이 ARXIV 서버에 게시 한 논문에 따르면 예상대로 수행되고 있습니다.
.상하이 팀장 인 리앙 리우 (Liang Liu)는 자신과 그의 동료들이 캐스 스케이스를 출시 할 준비를하기 위해 "밤낮으로 일해야했다"고 말했다. 그는“엄청난 기술적 어려움을 겪었다”고 회상했다. "다행히도 우리는 그렇게했고, 1 년 후에 궤도를 일으킨 후에도 여전히 완벽하게 작동하고 있습니다."라고 그는 말합니다.
따라서 Liu와 동료들은 우주 (ACES)의 원자 시계 앙상블로 알려진 유럽 우주국의 사명을 연구하는 과학자들을 추월했습니다. 1997 년에 제안 된 ACES는 일련의 자금 지원과 기술 지연에 직면하여 최소한 1 년 동안 국제 우주 정거장에 도착하지 않을 것입니다. 대조적으로, Caces는 단 10 년 만에 임신에서 작전으로 갔다.
그러나 중국 시계는 유럽의 상대보다 덜 진행되며, 이는 차가운 세슘 원자를 사용합니다. 우선, 예상 안정성 (10의 3 부분)은 ACES 설계 값의 3 분의 1이므로 주어진 정확도에 도달하는 데 9 배가 걸립니다. 또한, Caces는 지구로 진드기를 전달하지 않으므로 정확도를 정기적으로 모니터링 할 수 없습니다. (데이터 링크가 있지만 안정적인 시간과 주파수 정보를 보낼 수있는 것은 아닙니다.) 반면에, 에이스는 전자 레인지 링크를 통해 지구와 시간 거주기를 통신하여 지상의 원자 시계를 보정하고 시계의 똑딱 거리는 속도에서 고도의 효과를 포함하는 일반적인 상대성 이론의 테스트를 가능하게합니다.
.파리의 Ecole Normale Supérieure의 원자 물리학자인 Aces 수사관 Christophe Salomon은 Liu와 동료들이 궤도에서 차가운 원자 시계의 기본 사항을 보여 주었지만, 가장 긴 시간 측정은 실제로 0.5 초에 도달했던 것보다 훨씬 짧았다 고 완전히 이용하지는 않았다고 말했다. "그들은 훌륭한 기술 데모를 만들었지 만, 미세 중력을 이용하지 않았다는 것은 실망 스럽다"며 "
."독일 뒤셀도르프 대학교의 원자 물리학자인 스테판 쉴러 (Stephan Schiller)는 엄격히 말하면, 우주에서 수행 된 최초의 차가운 원자 실험은 아니라고 지적했다. 1 월, 독일 연구자들은 스웨덴의 소리가 나는 로켓에서 차가운 원자를 발사함으로써 Bose-Einstein 응축수로 알려진 이국적인 물질 상태를 생산했습니다. 그러나 그 비행은 단지 6 분, 즉 "다른 볼 파크"는 1 년의 테스트에서 1 년 동안 지속되었습니다. "그들의 실험을 통해 중국인은 전 세계적으로 우주 기반 콜드 원자 센서의 최전선에있다"고 말했다.
다음으로 Liu와 동료들은 중국 우주 정거장에 지상에 링크가있는보다 안정적인 시계를 설치할 계획입니다. 2020 년에는 형태가 시작됩니다. 그런 다음 Schiller가 이끄는 유럽 연구자 그룹은 궤도 "광학 시계를 테스트하는 것을 목표로합니다."레이저 빔을 사용하여 더 높은 주파수 방해물을 사용하여 최종 기법보다 더 정확하게 발생합니다. Schiller는“우주에서 고정밀 시계의 흥미로운 미래가 있습니다.
