Oamenii de știință chinezi au creat un nou ceas care poate redefini timpul
Oamenii de știință chinezi au construit un ceas atât de precis încât ar putea duce la o redefinire a secundei și la crearea unui nou standard de precizie.
Noul ceas optic este atât de precis încât câștigă sau pierde mai puțin de o secundă în aproximativ 30 de miliarde de ani.
Ceasurile optice pot măsura timpul cu o precizie de până la 19 zecimale și sunt cele mai precise dispozitive de cronometrare disponibile astăzi. Acestea măsoară timpul folosind frecvența luminii emise atunci când electronii trec de la un nivel de energie la altul în atomi.
Astfel de ceasuri oferă standarde extrem de precise pentru tehnologii moderne precum navigația prin satelit, telecomunicațiile, măsurători de înaltă precizie. De asemenea, sunt utilizate pentru testarea principiilor fundamentale ale fizicii, detectarea undelor gravitaționale și cercetarea materiei întunecate.
Un nou nivel de precizie
Până acum, oamenii de știință nu reușiseră să depășească nivelul de precizie de 10⁻¹⁹, ceea ce corespunde unei abateri de aproximativ o secundă în zeci de miliarde de ani. Această nouă realizare deschide calea pentru o serie de aplicații avansate, potrivit unui studiu publicat în revista Metrologia.
Noul ceas ar putea permite măsurători ale gravitației și altitudinii cu precizie milimetrică, monitorizarea deformărilor scoarței terestre, detectarea modificărilor apelor subterane și o monitorizare mai precisă a activității vulcanice.
Definiția
Inițial, secunda a fost definită ca 1/86.400 dintr-o zi, ceea ce nu era suficient de precis pentru aplicații științifice. În 1967, odată cu apariția ceasurilor atomice, Sistemul Internațional de Unități (SI) a definit secunda ca fiind 9.192.631.770 de oscilații ale atomului de cesiu-133. Cu toate acestea, ceasurile optice s-au dovedit a fi și mai precise, lăsând loc pentru îmbunătățiri.
Redefinire și perspective de viitor
Pentru a redefini oficial secunda, sunt necesare cel puțin trei astfel de ceasuri optice cu precizie și stabilitate ridicate, la diferite instituții de cercetare. Alte două ceasuri optice au atins deja acest nivel și, pe măsură ce se dezvoltă mai multe astfel de sisteme, este posibil să fie îndeplinite în curând condițiile pentru o nouă definiție a secundei.
Noile ceasuri optice, mai precise, ar putea permite noi metode de detectare a materiei întunecate prin înregistrarea semnalelor de joasă frecvență care pot fi cauzate de interacțiunile acesteia. Studiul afirmă că „această performanță îndeplinește cerința de precizie de 2 × 10⁻¹⁸ pentru redefinirea secundei SI și ar putea duce la studii de înaltă rezoluție ale materiei întunecate”.