Международното бюро за мерки и теглилки (BIPM) в Севър близо до Париж обикновено изчислява международното време,
„За да се възползваме напълно от оптичните часовници в UTC, е важно да подобрим методите за сравняване на световните часовници“, обяснява Джерард Пети, физик от отдела за време BIPM.
Атомният часовник е устройство за измерване на времето, вкойто използва вибрации, възникващи на ниво атоми или молекули като стандарт. Международната система от единици определя една секунда като 9 192 631 770 периода на електромагнитно излъчване, произтичащи от прехода между две нива на основното състояние на атома цезий-133.
Атомният часовник е от съществено значение за навигацията. Определянето на позицията на космическите кораби, сателитите, балистичните ракети, самолетите, подводниците, както и движението на автомобили в автоматичен режим чрез сателитни комуникации (GPS, GLONASS, Galileo) са невъзможни без атомен часовник. Атомните часовници се използват и в сателитни и наземни телекомуникационни системи, включително базови станции за мобилни комуникации, международни и национални бюра за стандарти и услуги за прецизно време, които периодично излъчват временни сигнали по радиото.
Атомните часовници обаче имат свои собствени сложности -съвременните оптични атомни часовници, които са базирани на лазери, взаимодействащи с ултра студени атоми, осигуряват много по-голяма точност от сателитните комуникации, които ги свързват.
Използват се антени и часовници на оптична решетка. Горе вляво: 2,4 м антена, инсталирана в INAF, Италия. Горе в средата: 2.4 м антена, инсталирана в NICT, Япония. Горе вдясно: 34 м антена, разположена в NICT, Япония. Отдолу вляво: Итербиев часовник на оптична решетка, работещ в INRIM, Италия. Отдолу вдясно: Часовник на базиран на стронций оптичен масив, разположен в NICT, Япония. Кредит: Национален институт за информационни и комуникационни технологии (NICT), с изключение на долния ляв ъгъл. Кредит: Национален институт по метрологична медицина (INRIM).
В ново проучване, високоенергийниизвънгалактическите радиоизточници заменят сателитите като източници на референтни сигнали. Групата на Секидо Мамору в NICT е разработила два специални радиотелескопа, единият разположен в Япония, а другият в Италия, за осъществяване на връзката с помощта на интерферометрия с много дълга базова линия (VLBI). Тези телескопи могат да наблюдават широк диапазон от честоти, а антените с диаметър само 2,4 метра позволяват пренасянето им.
„Искаме да покажем, че широколентовият VLBI може да се превърне в мощен инструмент не само в геодезията и астрономията, но и в метрологията“, обяснява Секидо.
Целта на сътрудничеството беше да се свържат дветеоптични часовници в Италия и Япония, разделени от основно разстояние от 8700 км. Тези часовници зареждат стотици ултра-студени атоми в оптична решетка, атомен капан, създаден с помощта на лазерна светлина. Часовниците използват различни атомни частици: итербий за часовниците в INRIM и стронций в NICT. И двете са кандидати за бъдещо предефиниране на втората в Международната система от единици (SI).
„Днес е ново поколение оптични часовницинастоява да се преразгледа дефиницията на втория. Пътят към предефинирането трябва да се изправи пред предизвикателството да сравнява часовниците в глобален, междуконтинентален мащаб, с по-добри резултати от днешните “, каза Дейвид Калонико, ръководител на квантовата метрология и нанотехнологии и координатор на научните изследвания в INRIM.
Комуникацията е възможна чрез наблюдение на квазаримилиарди светлинни години разстояние: радиоизточници, захранвани от черни дупки с маса от милиони слънчеви маси, но толкова отдалечени, че могат да се считат за фиксирани точки в небето. Телескопите се насочват към новата звезда на всеки няколко минути, за да компенсират влиянието на атмосферата. „Ние наблюдавахме сигнала не от сателити, а от космически радиоизточници“, коментира проекта Идо Тецуя, директор на Лабораторията за космически стандарти и изследователски координатор в NICT.
В допълнение към подобряването на международното време,подобна инфраструктура също отваря нови начини за изучаване на фундаменталната физика и общата теория на относителността, изучаване на вариациите в гравитационното поле на Земята или дори вариациите във фундаменталните константи, лежащи в основата на физиката.
Прочетете също
На 3-ти ден от заболяването повечето пациенти с COVID-19 губят обонянието си и често страдат от хрема
Вижте най-близките снимки на повърхността на Слънцето
Ледникът на Страшния съд се оказа по-опасен, отколкото учените смятаха. Казваме основното