Новые часы бьют все рекорды

Новый стронциевый хронометр

Новый стронциевый хронометр ошибается на одну секунду каждые 5 миллиардов лет и по стабильности превосходит своих ближайших конкурентов. Специалисты считают, что вскоре стандарты времени, установленные в 1967 году, могут измениться.

Национальный Институт стандартов и технологий (The National Institute of Standards and Technology − NIST) представил вчера новое устройство, которое по точности сместило с трона до сих пор непревзойденные «часы квантовой логики», терявшие всего одну секунду за 3,7 миллиарда лет.

Новое устройство представляет собой оптические атомные часы, которые содержат в себе несколько тысяч нейтральных атомов стронция. Атомы «тикают» 430 триллионов раз в секунду, постоянно переходя с одного энергетического уровня на другой при облучении лазерным светом с точно выверенной оптической гребенкой.

Основное их отличие от обычных атомных часов состоит в том, что они работают не с одним ионом, колеблющимся между квантовыми состояниями, а с тысячами атомами стронция, флуктуации которых могут быть усреднены практически при одном единственном измерении.

Новый хронометр, использующий свойства решетки стронция, не досчитывается одной секунды каждые 5 миллиардов лет, а по стабильности не уступает иттербиевым часам, представленным в прошлом году.

Обоим устройствам требуются для точной настройки считанные мгновения, в отличие от их атомных собратьев с атомами цезия, которые настраиваются часами, а то и днями. Но по точности стронциевые часы на 50 процентов опережают своего иттербиевого конкурента, таким образом ставя абсолютный мировой рекорд среди хронометров.

Парадоксально, но несмотря на это, новое устройство все же не может считаться самым точным хронометром в мире. Причиной тому − стандартное определение времени в международной системе единиц СИ. Согласно СИ, одна секунда определяется как 9 192 631 770 периодов излучения, которое возникает при переходе между двумя уровнями основного состояния атома цезия-133.

Именно из-за этого ни одно устройство не может считаться более точным, нежели атомные часы с атомами цезия − по крайней мере, пока не изменится стандарт времени в СИ, установленный аж в 1967 году. Впрочем, NIST утверждает, что такое вполне может произойти в ближайшем будущем, поскольку «старая» секунда не удовлетворяет по точности многих ученых и инженеров. Ученые не сомневаются, что рекордсмен среди хронометров недолго задержится на вершине, ведь исследования по созданию все более точных и надежных устройств для измерения времени не прекращаются.