美國國家尺度與專業研究院（NIST）和科羅拉多大學博爾德分校聯盟成立的美國天體物理聯盟實驗室（JILA）的科學家們，勝利開闢出了迄今已知最準確的原子鐘。這款原子鐘不僅能精準計時，還有助在廣闊的空間范圍內進行精準導航，并搜索新粒子。相關論文已經被最新一期《物理評論快報》雜志收到。
物理學家組織網在本月稍早時間報道中指出，跟著原子鐘精度的連續提拔，它們將在引力波探測、暗物質探測等領域大顯身手，有望協助科學家以前所未有的準確度測試廣義相對論等根本理論。而對于那些原子鐘建造師來說，他們不僅在開闢更好的時鐘，更是在打造一把把揭示宇宙奧秘的鑰匙，為未來的前沿專業奠定根基。
精度更上一層樓
當原子從一個能量態躍遷至更低能量態時，會開釋出電磁波。這種不持續的電磁波頻率，即為躍遷頻率。同一種原子的躍遷頻率是一定的。對于原子躍遷時輻射出來的電磁波頻率，原子鐘可把其作為一種節拍器來計時。也便是說，原子鐘通過丈量原子的躍遷頻率，實現精準計時。
最早的原子鐘採用微波波段照射原子，使原子發作躍遷，但光學頻率遠高于微波頻率，更高頻率也意味著更高的計時精度。
2024年，JILA物理學家葉軍等人通過採用激光捕獲、冷卻和探測原子，研制出了那時最準確的原子鐘，其假如運行150億年，誤差不到一秒。
為進一步提拔原子鐘的精度，在最新研究中，葉軍等人採用更淺、更溫順的激光網，捕獲了成千上萬個原子。這大大減少了兩個重要的誤差來歷：捕獲原子的激光產生的效應，以及當原子緊密累積相互碰撞產生的效運彩 足球玩法應。在此根基上，他們研制出了有史以來最準確的原子鐘。這款原子鐘假如運行300億年，誤差僅為一秒。
在更小標準丈量廣義相對論
高精度原子鐘可能會對科學研究產生巨大陰礙。
葉軍表示，他們新研制出來的原子鐘極度準確，縱然在微觀標準上，也能探測到廣義相對論等理論預計的微小效應。
廣義相對論以為，由于物質的存在，空間和時間會發作彎曲。此中一個關鍵預計是：時間本身遭受引力的陰礙，而且引力場越強，時間過得越慢。2024年，NIST物理學家通過對照2個相距33厘米的原子鐘驗證了廣義相對論。
葉軍等人在《天然》雜志發布的論文中也指出，他們利用該原子鐘已經證實，愛因斯坦的廣義相對論所預計的時間膨脹在毫米標準上是正確的兩個微小的原子鐘，相隔僅一毫米，也會以差異速運彩線上度運轉。
這種在微觀標準上觀測廣義相對論效應的才幹，有望協助物理學家將量子力學與廣義相對論統一起來。量子力學在極小標準上描述物質，廣義相對論則可在極大的宇宙標準上預計物體的行為。原子鐘能夠探測到細微的引力效應，為廣義相對論和量子理論婚配提供了可能性。
更準確的太空導航
更準確的原子鐘還可以實現更準確的太空導航。
跟著人類連續不斷深入太陽系，原子鐘將需要在很遠間隔維持準確計時。所謂失之毫厘，謬以千里，計時中極其微小的過錯會造成導航過錯，從而對整個試探活動產生巨大陰礙。葉軍表示，假如科學家想讓航天器準確降落在火星上，就需要比目前的環球定位系統準確幾個數目級的原子鐘，最新研制出的這個原子鐘就有望助力實現這一目標。
除此之外，有些量子算計機以單個原子或者分子作為其根本信息處理單元（量子比特），對這些原子或分子進行精準操控將提拔量子算計機的功能，原子鐘內準確操控單個原子的專業也在此找到了用武之地。
跟著原子鐘丈量精度的進一步提拔，科學家有望通過新現象增進對量子物理的懂得。而對量子物理的新懂得，反過來又可以促進實驗專業的發展，讓丈量精度進一步提高。
葉軍表示，原子鐘既可作為試探量子力學與引力微妙關聯的顯微鏡，也可作為窺伺宇宙深淵、追尋引力波與暗物質蹤跡的遠視鏡。
從時間流被引力扭曲的無限小標準，到暗物質和暗能量佔有主導身份的廣闊宇宙界線，原子鐘早已不是一個計時設施，它已經成為科學家的慧眼，協助他們發明更多新現象，揭示更多未解之謎。
美國國家尺度與專業研究院（NIST）和科羅拉多大學博爾德分校聯盟成立的美國天體物理聯盟實驗室（JILA）的科學家們，勝利開闢出了迄今已知最準確的原子鐘。這款原子鐘不僅能精準計時，還有助在廣闊的空間范圍內進行精準導航，并搜索新粒子。相關論文已經被最新一期《物理評論快報》雜志收到。
物理學家組織網在本月稍早時間報道中指出，跟著原子鐘精度的連續提拔，它們將在引力波探測、暗物質探測等領域大顯身手，有望協助科學家以前所未有的準確度測試廣義相對論等根本理論。而對于那些原子鐘建造師來說，他們不僅在開闢更好的時鐘，更是在打造一把把揭示宇宙玩運彩 mlb奧秘的鑰匙，為未來的前沿專業奠定根基。
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當原子從一個能量態躍遷至更低能量態時，會開釋出電磁波。這種不持續的電磁波頻率，即為躍遷頻率。同一種原子的躍遷頻率是一定的。對于原子躍遷時輻射出來的電磁波頻率，原子鐘可把其作為一種節拍器來計時。也便是說，原子鐘通過丈量原子的躍遷頻率，實現精準計時。
最早的原子鐘採用微波波段照射原子，使原子發作躍遷，但光學頻率遠高于微波頻率，更高頻率也意味著更高的計時精度。
2024年，JILA物理學家葉軍等人通過採用激光捕獲、冷卻和探測原子，研制出了那時最準確的原子鐘，其假如運行150億年，誤差不到一秒。
為進一步提拔原子鐘的精度，在最新研究運彩場中表中，葉軍等人採用更淺、更溫順的激光網，捕獲了成千上萬個原子。這大大減少了兩個重要的誤差來歷：捕獲原子的激光產生的效應，以及當原子緊密累積相互碰撞產生的效應。在此根基上，他們研制出了有史以來最準確的原子鐘。這款原子鐘假如運行300億年，誤差僅為一秒。
在更小標準丈量廣義相對論
高精度原子鐘可能會對科學研究產生巨大陰礙。
葉軍表示，他們新研制出來的原子鐘極度準確，縱然在微觀標準上，也能探測到廣義相對論等理論預計的微小效應。
廣義相對論以為，由于物質的存在，空間和時間會發作彎曲。此中一個關鍵預計是：時間本身遭受引力的陰礙，而且引力場越強，時間過得越慢。2024年，NIST物理學家通過對照2個相距33厘米的原子鐘驗證了廣義相對論。
葉軍等人在《天然》雜志發布的論文中也指出，他們利用該原子鐘已經證實，愛因斯坦的廣義相對論所預計的時間膨脹在毫米標準上是正確的兩個微小的原子鐘，相隔僅一毫米，也會以差異速度運轉。
這種在微觀標準上觀測廣義相對論效應的才幹，有望協助物理學家將量子力學與廣義相對論統一起來。量子力學在極小標準上描述物質，廣義相對論則可在極大的宇宙標準上預計物體的行為。原子鐘能夠探測到細微的引力效應，為廣義相對論和量子理論婚配提供了可能性。
更準確的太空導航
更準確的原子鐘還可以實現更準確的太空導航。
跟著人類連續不斷深入太陽系，原子鐘將需要在很遠間隔維持準確計時。所謂失之毫厘，謬以千里，計時中極其微小的過錯會造成導航過錯，從而對整個試探活動產生巨大陰礙。葉軍表示，假如科學家想讓航天器準確降落在火星上，就需要比目前的環球定位系統準確幾個數目級的原子鐘，最新研制出的這個原子鐘就有望助力實現這一目標。
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