Как считают немецкие ученые, эра атомных часов подходит к концу — исследователям наконец удалось найти способ использования оптических часов для определения времени с непревзойденной точностью.
В основе любых устройств для измерения времени лежит повторяющееся с постоянной частотой событие. В старинных часах — это раскачка маятника, а в современных атомных — колебание атома цезия.
Оптические часы работают по такой же схеме. Они измеряют колебания атомов или ионов, движущихся с частотой в 100000 раз больше, чем частицы цезия в атомных часах. Чтобы их зафиксировать, измерения совершаются в видимой части электромагнитного спектра — отсюда и название «оптические». Оптические часы гораздо точнее атомных, однако ранее их применение было отложено из-за некоторых технических сложностей.
Атомные технологии измерения времени
Атомные технологии отсчета времени зародились в 40-х годах и были утверждены мировым научным сообществом в 1967 году. В настоящее время в качестве эталона принят временной отрезок, равный 1/86400 части средних солнечных суток. Однако нарушения вращения Земли заставляют сомневаться в его точности.
В настоящее время в мире насчитывается около 400 атомных часов, связанных между собой системой космической связи и обеспечивающих нашу планету точным временем. Кстати, «атомная» точность в миллионы раз превосходит астрономическую.
У человека, далекого от науки, наверняка возникнет вопрос: зачем нужна такая точность? Для работы современного телекоммуникационного оборудования необходима синхронизация величиной около миллионной доли секунды. Функционирование электросетей и систем GPS допускает погрешность не более миллиардной доли секунды в сутки. Не менее «капризен» в этом отношении и интернет.
Но, как оказалось, и атомные часы не идеальны. За месяц накапливается погрешность размером в одну наносекунду (одна миллиардная секунды). По мнению ученых, большую точность могут обеспечить оптические часы.