Ученые из Университета Нового Южного Уэльса предложили схему атомных часов, которые превосходят по точности современные аналоги на несколько порядков. Подобная схема в теории дает погрешность порядка одной десятой секунды за 14 миллиардов лет. Для сравнения, время существования Вселенной — 13,6 миллиарда лет.
Статья ученых появится в журналеPhysical Review Letters, ее краткое изложение приводится на сайте университета, а препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.
В качестве основного объекта для измерения времени ученые предлагают использовать положительный ион тория-229. Ученые установили, что магнитно-дипольный переход в ядре (то есть периодическое изменение магнитного состояния, связанное с магнитным моментом) в таком ионе можно использовать для отсчета времени.
«В атомных часах в качестве маятника используется электрон, летающий вокруг атомного ядра. Но нам удалось показать, что с помощью лазеров мы можем ориентировать электроны вокруг ядра так, что маятником будет служить нейтрон в ядре», — приводит университет слова одного из авторов исследования Виктора Фламбаума.
Физик также добавил, что именно благодаря подобной схеме ученым удается достичь высокой точности часов. В частности, это связано с тем, что нейтроны менее подвержены внешним воздействиям, чем электроны. Исследователи предсказывают, что созданные по их схеме часы смогут обеспечить точность отсчета времени до 19 знака после запятой.
Сами ученые говорят, что их часы позволят физикам проводить эксперименты с невероятной точностью. Примечательно, что в августе 2011 года NASA объявило три проекта, которые в рамках программы Technology Demonstration Missions получат 175 миллионов долларов на разработку. Одним из проектов стали бортовые атомные часы для космических нужд. В них в качестве маятника планировалось использовать ионы ртути.