공식 시간을 표시하는 원자 시계는 2 억 년마다 단 1 초에 해당합니다. 그러나 미법 학자들은 만족하지 않습니다. 보다 정확한 시간 표준은 우주선의 내비게이션을 향상시키고 실험자들이 새로운 물리학을 알리는 기본 상수의 변화를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 따라서 특정 전자 레인지 주파수로 조정 된 현재 클럭을 교체하는 것이 뒷받침됩니다.
지난달 논문에서 프랑스 세 베르에있는 국제 체중 및 조치 국 (BIPM)이 설립 한 전문가 그룹은 광학 방사선 측면에서 시간 단위 (미터차)를 재정의하는 데 필요한 단계에 대한 로드맵을 제시합니다. 이미 콜로라도의 NIST (National Institute of Standards and Technology) Boulder Labouratories의 물리학 자들은 로드맵의 주요 요구 사항 중 하나를 충족 한 것으로 보입니다. 최고의 전자 레인지 시계에 비해 100 배 정확도가 개선되었습니다.
.시계는 정기적 인 동작을 추적하여 시간을 표시합니다. 할아버지 시계는 진자의 정기적 인 스윙에 의존하며, 두 번째 정의는 지구의 스핀에 의해 고정 된 하루의 길이를 기반으로합니다. 현재의 원자 시계는 세슘 -133의 원자를 더 높은 에너지 수준으로 자극하는 데 필요한 정확한 주파수에서 마이크로파 빔의 진동에 의존합니다. 1967 년, 두 번째는 세슘 표준에 맞춰 튜닝 된 빔의 9,192,631,770 사이클로 정의되었습니다. 오늘날 최고의 세슘 시계는 10에서 1.6 부분의 정확성을 가지고 있습니다.
가시 광선의 빈도는 전자 레인지의 빈도보다 약 100,000 배 높으며 훨씬 더 정확성을 약속합니다. 그러나, 원자를 식히고 이러한 주파수에서 안정적인 기준을 제공하는 데 필요한 레이저는 빌드하기가 어려워집니다. 레이저 기술의 개선으로 인해 몇 년 전 BIPM은 광학 시계의 정확성을 검토하기 시작했습니다. 2 월 14 일, 그것은 저널 인 metrologia 에 논문을 출판했습니다. , 두 번째 전에 충족 해야하는 5 개의 이정표를 설정하는 것은 가시 광선에 따라 재정의 될 수 있습니다. 그리고 미공개 작품에서 Andrew Ludlow와 NIST의 동료들은 BIPM의 첫 번째 이정표에 의해 규정 된 정확도에 도달 한 것으로 보입니다.
NIST 팀은 몇 개의 레이저를 사용하여 "광학 격자"에서 수천 개의 이테르비움 원자를 냉각시키고 포획 한 다음 해당 원자에서 특정 에너지 전환을 자극하는 2 개의 광학 클록을 작동 시켰습니다. 연구원들은 두 시계가 10 개에서 1.4 부품 내에서 동일한 속도로 진드기를했으며, 최고 세슘 장치보다 100 배 이상 더 나았다는 것을 발견했습니다. Ludlow는“같은 종의 두 시계가 그 수준에서 동의하는 것은 처음이 될 것입니다.
신중한 무리이기 때문에 Metrologists는 NIST 결과를 액면가에서 받아들이지 않을 것입니다. 파리 천문대의 타임 스페이스 참조 시스템 실험실에서 스트론튬 격자 시계에서 일하는 물리학자인 Jérôme Lodewyck는 NIST 결과가 "아마도 맞지만"두 번째를 바꾸는 것은 "아마도 충분하지 않을 것"이라고 말했다. 그는 예상치 못한 일이 길 잃은 전기장을 감싸는 것도 같은 실험실에서 같은 실험실에서 두 시계를 버려 드리프트를 감지 할 수 없게 할 수 있다고 지적했다.
.BIPM 로드맵은 다른 실험실에서 클럭에 필요한 정확도에 도달하는 등 여러 교차 체크를 요구합니다. 다른 점검은 다른 유형의 원자 시계의 똑딱 거리는 것을 비교하는 것입니다. 볼더의 길을 따라 연구소 인 Jila의 NIST 과학자와 동료들은 이테르비움 시계를 스트론튬 원자와 알루미늄 이온에 의존하는 다른 사람들과 비교하면서 그렇게하고 있습니다. Ludlow는 측정 값이 원하는 정확도에서 멀지 않으며, 일단 완료되면 유럽이나 아시아의 실험실과 결과를 비교할 수 있다고 말합니다.
.Ludlow는 로드맵이 다루지 않는 한 가지 문제는 어떤 원자 전이 (따라서 시계 유형)가 궁극적으로 두 번째를 정의하는 방법을 선택하는 방법이라고 말합니다. 그는 명시된 정확도에 도달하기 전에 몇 시간 동안 만 달리기 만하면 중성 원자의 격자로 만든 시계를 선호하는 반면, 단일 갇힌 이온으로 만든 라이벌 장치는 그렇게하기 위해 몇 주가 필요할 수 있습니다. 그러나 그는 배심원이 여전히 나왔다는 것을 인정합니다. "이온 시계는 지난 10 년 동안 큰 발전을 이루었고 계속 나아지고 있습니다."
영국 테딩 턴에있는 National Physical Laboratory의 레이저 물리학자인 Patrick Gill은 광학 시계로의 전환은 너무 빨리 개선되는 동안 발생해서는 안된다고 말합니다. 그는 공무원들이 2026 년에 전 세계 최고의 대도체 (체중 및 측정에 관한 총회)가 새로운 정의에 동의 할 수 있다고 말했다.
Braunschweig에있는 독일의 국립 지표 연구소 (National Metrology Institute)의 시간 및 빈도 그룹 책임자 인 Ekkehard Peik은 여전히 신중합니다. 그는 Cesium Clocks가 오늘날의 응용 프로그램에 충분히 정확하다고 주장하면서, 재정의는 아마도 2030 년대 초까지 기다릴 수 있으며, 과학자들이 경쟁 시계와 함께이를 더 많은 시간을 할애 할 수 있다고 말했다. 그는 그러한 경쟁은 또한 진보를 이끌어 내고 그것을 두려워해서는 안된다 "고 말했다.
