V poslední době vědci také zkoumají možný vývoj molekulárních hodin. Tyto systémy
„Naše nedávná práce je výsledkem mnoha letúsilí o vytvoření takzvaných molekulárních hodin,“ řekla Tanya Zelevinsky, jedna z výzkumnic a autorek nové práce, v rozhovoru pro Phys.org. „Inspiroval nás rychlý pokrok v přesnosti atomových hodin. Molekulární hodiny jsou založeny na jiném „tikajícím“ mechanismu, a proto mohou být citlivé na další jevy. Jednou z nich je myšlenka, že základní konstanty přírody se mohou v průběhu času měnit jen velmi málo. Další možností je, že gravitace mezi velmi malými objekty se může lišit od interakcí na větších měřítcích."
Molekulární hodiny vytvořené Zelevinským a níkolegové jsou založeny na dvouatomové molekule Sr₂, strukturálně připomínající dvě malé kuličky spojené pružinou. Hodinky specificky využívají vibrační režimy této molekuly jako přesnou frekvenční referenci, což zase umožňuje sledovat čas.
Vědci použili obrázek superchladných molekul rozložených na atomy. Foto: K. H. Leung
„Naše hodinky vyžadují použití laserůochlazovat atomy blízko absolutní nuly a držet je v optických pastích, což způsobí, že se spojí do molekul a namíří na ně vysoce přesné „hodinové“ lasery, aby skutečně provedly měření, “vysvětlil Zelevinsky. "Výhodou molekulárních hodin je velmi nízká citlivost na bludná magnetická nebo elektrická pole a velmi dlouhá přirozená životnost vibračních režimů."
Ve studii publikované v časopise PhysicalReview X, Zelevinsky a kolegové hodnotili přesnost molekulárních hodin v sérii testů měřením jejich zkreslení. Zjistili, že jejich konstrukce významně minimalizovala zdroje chyb a samotné hodiny dosáhly celkové systematické chyby 4,6×10−14, což prokázalo obzvláště vysokou přesnost.
Malé posuny v poloze rezonance hodin v závislosti na vlnové délce budícího světla (označené barvou) omezují přesnost vibračních hodin. Foto: K. H. Leung
Vibrační molekulární hodiny vytvořenyskupinou výzkumníků se může stát standardem pro terahertzové frekvenční aplikace a také základem pro vytvoření nových nástrojů pro molekulární spektroskopii. Jeho design lze také změnit nahrazením molekul Sr₂ jinými izotopovými variantami (s jinou hmotností).
„Doufáme, že v budoucnu budeme aplikovat molekulárnísledujte, abyste pochopili molekulární strukturu s nejvyšší přesností a studovali jakýkoli možný podpis nenewtonské gravitace v nanometrovém měřítku,“ uzavírá Zelevinsky.
Přečtěte si více:
Uvnitř druhého nejhlubšího podvodního ponoru na světě se objevila fotografie
Podívejte se, co se stalo s Merkurem, když se dostal co nejblíže Slunci
Vědci jsou připraveni uznat nový strom jako nejstarší na světě
Titulní foto: Alex Berger