原子鐘精準度創紀錄 150億年分秒不差

中央社 – 2015年4月22日 上午11:42

 

（中央社巴黎21日綜合外電報導）物理學家今天表示，他們已經微調一個原子鐘，在150億年內都不會增減1秒，維持時間比宇宙存在年齡長。

原子鐘研發者在「自然通訊」（NatureCommunications）期刊表示，這個「光晶格」鐘是使用鍶原子，如今比1年多前創下世界紀錄時精準3倍。

這項進展讓科學往取代目前計時黃金標準更邁進一步，即用來設定世界標準時間（CoordinatedUniversal Time）的銫原子噴泉鐘。

研究報告作者寫道：「精準且分秒不差的光原子鐘，有可能改變全球計時方式。」
精確計時對衛星導航系統、行動電話與數位電視等應用至關重要，可開啟像量子科學等研究的新領域。

全球官方時間單位秒鐘，自1967年來便由金屬元素銫-133的原子振動頻率決定，這種測量方法類似監控落地式大擺鐘的鐘擺搖擺。

用在設定國際時間的儀器是銫原子噴泉鐘，銫原子噴泉鐘數十年來已大幅提升，可在1億多年內維持時間誤差在1秒之內。

但現在，與鍶原子配合使用的實驗性光學鐘，近年已證明更加精準。鍶原子的光頻高於銫鐘使用的微波頻率。

最新研究使用的時鐘，是由美國國家標準技術研究所（National Institute of Standards andTechnology）與科羅拉多大學波爾德分校（Universityof Colorado in Boulder）科學家研發，藉由偵測鍶原子在紅光雷射中的自然振動或「滴答」擺動計時。

研究人員說，光晶格鐘也靈敏到可測量時間在不同高度流逝的些微變化，這是愛因斯坦（AlbertEinstein）1個世紀前預設且受到後人研究的現象。

研究報導共同作者葉軍說：「我們的研究成果代表，當你把時鐘提高到距地球表面僅兩公分，我們還是可以測出其重力變化。」10400422