最精准原子钟:可探测地球引力变化

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  日本专家组成的一个研究小组研制出迄今为止制造的精准度最高的原子钟。这台光晶格钟灵敏度极高,能够探测到地球引力发生的变化,允许科学家测量时间的精度达到令人吃惊的17位数。此外,它也可用于大幅改进GPS跟踪系统,探测最小10厘米的高度差。
  研究小组表示,这是朝着研制人类历史上最为精确的测量装置迈出的重要一步。原子钟用于设定国际原子时间或者协调世界时,二者与我们绝大多数人使用的格林尼治标准时间存在差异,但更为精确。随着时间的流逝,即使原子钟也会失去精确性,必须进行调整以修订微小误差。精确性降低与所谓的“迪克效应”有关,也就是原子钟的激光器产生的不必要的噪音。日本研究人员研制的光晶格钟避免了这个问题,同时更为稳定,无需经常调整。
  这台新原子钟由东京大学英敏香取教授以及他的团队在澳大利亚新南威尔士大学维克多·弗拉姆鲍姆教授的帮助下研制。
  除了更为精确外,这台光晶格钟也可用于寻找地下矿物和碳氢化合物。GPS追踪器通过与卫星保持通讯工作,卫星负责报告位置和时间。追踪器内的电脑将自己的时间与卫星报告的时间相比较,利用差值计算它们的方位。光以每秒约合30万公里的速度穿行,如果卫星时间落后于GPS接收器的时间千分之一秒,接收器便可计算出它与卫星之间的距离为约合300公里。
  原子钟也可用于石油勘探。由于石油是低密度液体,所以石油的引力势低于附近岩石。借助于这种原子钟,可以勘探矿物,应用于包括汽车、飞机和太空飞船在内所有平台的全球定位系统,进行实时相对大地测量。
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