Eine der Ytterbiumgitter-Atomuhren von NIST N. Phillips / NIST
Seit den 1960er Jahren basiert unsere Definition der zweiten auf Cäsium-Atomuhren. Atomuhren die für zahlreiche Technologien und Experimente von entscheidender Bedeutung sind, haben sich seitdem längst verbessert. Bevor jedoch die grundlegende Zeiteinheit neu definiert wird, müssen Wissenschaftler sicher sein, dass sie die neuen Uhren vollständig verstehen, und jetzt Forscher der Boulder Atomic ClockOptisches Netzwerk BACON Vergleiche angestellt haben Dies ist ein wichtiger Schritt zur Erreichung dieses Ziels.
Das Wissenschaftlerteam konnte drei Atomuhren mit Rekordgenauigkeit sowohl über Lichtwellenleiter als auch über Luft vergleichen. Der Studie zufolge in der Zeitschrift veröffentlicht Natur Die Ergebnisse sind die bisher genauesten Taktvergleiche, und die Verhältnisse sind die ersten, die mit einer optischen Freiraumverbindung erzielt werden.
"Diese Vergleiche definieren wirklich den Stand der Technik sowohl für faserbasierte als auch für Freiraummessungen - sie sind alle nahezu zehnmal genauer als alle bisher durchgeführten Uhrenvergleiche mit verschiedenen Atomen", so das National Institute of StandardsUnd der Technologiephysiker NIST David Hume sagte.
Die Messungen erklärt
Sie verglichen drei Uhren eine aus Ytterbiumatomen, eine aus Strontiumatomen und eine aus einem einzigen elektrisch geladenen Aluminiumatom, die sich an verschiedenen Orten befanden, zwei am NIST und die andere 1,5 Kilometer entferntdas Forschungsinstitut JILA, indem es Informationen über eine optische Faser und über eine Open-Air-Verbindung sendet.
Die Forscher stellten fest, dass die neue Generation von Atomuhren, die auf verschiedenen Atomen basieren, 100-mal genauer ist als das, was mit Cäsium erreicht werden kann. Die Unsicherheiten betrugen weniger als ein Billiardstel Prozent.
Diese Präzision könnte es uns ermöglichen, die zweite zu definieren und die Auswirkungen der Schwerkraft zu untersuchen. Darüber hinaus gaben die Forscher in der Arbeit an, dass sie diese Messungen verwenden, um ein Modell von zu testen. ultraleichte dunkle Materie .
Haftungsausschluss: Dieser Artikel wurde aktualisiert. In einer früheren Version wurde der Abstand zwischen den Uhren falsch aufgeführt. Diese Zahlen wurden aktualisiert und korrigiert.