| 比原子钟更精确的“光晶格钟” |
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| 中国科普网 2005-12-26 |
法国巴黎观象台２０日宣布，即将过去的２００５年应比平常年份多出１秒。这是因为地球自转受太阳和月球的引力、潮汐和大气的干扰等因素影响会减速。察觉到这一现象的是每天误差只有千万亿分之一秒的原子钟。而日本科学家正致力于开发一种比原子钟还精确的时钟。
目前世界上最精确的时钟是用原子量为１３３的铯原子制成的。人们把铯原子发出的电磁波振动周期的大约９１．９倍定义为１原子秒。但“铯钟”有它的局限：和光波相比，电磁波的频率要低得多。
日本东京大学香取秀俊副教授等正在研究的时钟叫“光晶格钟”，它以获得２００５年度诺贝尔物理学奖的“光梳”技术为基础。“光梳”拥有一系列频率均匀分布的频谱，这些频谱仿佛一把梳子上的齿或一根尺子上的刻度。“光梳”可以用来测定未知频谱的具体频率，其精确度目前已经达到小数点后１５位。研究人员把用红色激光冷却的超低温锶原子封闭到被称为“光晶格”的“容器”里，这样原子的各种外来扰动被消除，可以充当钟的振荡器。
“光晶格钟”理论上每天仅误差１０的负１８次方秒，要比现在的铯原子钟精确１０００倍。除用来测量时间外，由于其对重力的影响极其敏感，还可以用于验证爱因斯坦的广义相对论。
据悉，日本科学家已经成功完成了“光晶格钟”的基础实验，他们的成果刊登在今年５月１９日出版的英国《自然》杂志上。科学家认为，１０年内制造出比目前的原子钟精确百倍的时钟应该不成问题。
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