Vznikli najpresnejšie hodiny na svete. Za 30 miliárd rokov sa pomýlia o menej ako sekundu

Dvaja fyzici získali tri milióny dolárov za výskum vývoja super presných hodín, ktoré by vedcom mohli pomôcť študovať a skúmať vesmír tak, ako nikdy predtým.

Fyzici Hidetoši Yatori a Jun Ye získali 9. septembra prelomovú cenu v roku 2022 „za vynikajúce zásluhy vývoja hodín optickej mriežky“. Yatori pôsobí na Tokijskej univerzite a Ye zase na univerzite v Colorade. Duo fyzikov pracovalo nezávisle a podelia si ocenenie až tri milióny dolárov, píše portál Space.

Najpresnejšie na svete

Ich výskum bol kľúčom k vytvoreniu hodín s optickou mriežkou, o ktorých uviedli, že majú faktor 1 000. To znamená, že hodiny by mohli byť v prevádzke až 30 miliárd rokov (samotný vesmír je starý „iba“ 15 miliárd rokov) a pritom by sa od skutočného času odchýlili o menej ako jednu sekundu.

Hodiny s optickou mriežkou sú „evolučným“ krokom k atómovým hodinám, ktoré sú založené na kvantových skokoch elektrónov v atómoch. Aj klasická definícia sekundy je definovaná ako 9 192 631 770 oscilácie elektrónu cézia.

Nové hodiny namiesto cézia používajú atómy stroncia. Yatori aj Ye prišli na to, ako „skrotiť“ atómy stroncia a udržať ich v pokoji tak, aby boli merateľné. Vedci na to používajú optickú mriežku, ktorá vytvára tvar jamky, v ktorej atómy uviaznu.

Zlepčenie GPS aj testovanie Einsteina

Fyzici tiež prišli na to, ako odmerať správne vlnovú dĺžku. „Vyvinuli sme to tak, že udržanie atómov nespôsobuje žiadne poruchy v meraniach energetického rozostupu medzi dvomi kvantovými stavmi, na ktorých pri meraniach záleží,“ povedal Ye.

Ak sa pýtate, na čo vôbec potrebujeme také presné hodiny, tak podľa fyzikov môžu výrazne zlepšiť presnosť GPS či ďalších satelitov a tiež umožniť presnejšie vedenie sond v ďalekom vesmíre.

Technológia by tiež umožnila testovanie Einsteinovej teórie relativity, napríklad meraním gravitačnej dilatácie času. Hodiny by tiež mohli pomôcť odhaliť gravitačné vlny a upozorniť vedcov na malé časové odchýlky vyvolané rozdielom medzi nimi.

Pozri aj:

Toto zvláštne kvantové zariadenie dokáže fungovať celý rok bez toho, aby potrebovalo akékoľvek napájanie