Физики создают высокоточные часы: они смогут определить темную материю

Инсайт форум  познаний служит для обсуждения проблем экологии, науки, здоровья, питания, кулинарии.

Физики считают, что наступит тот день, когда они смогут официально объявить о созданных ими высокоточных часах, способных обнаруживать темную материю. Они будут двигаться по спирали в области пространство-время. Темная материя окутывает все существующее, но при этом не излучает света. Часы помогут определить ее местонахождение.

 

 

Возможно, реальность этих событий не так уж и далеко. Группа ученых создала часы, которые могут быть в пять раз точнее самых лучших в мире. Если бы они отсчитывали время с момента основания Вселенной, то к сегодняшнему дню отстали бы всего на полсекунды. Владан Вулетич, профессор физики Массачусетского технологического института, считает, что самыми точными часами, которые когда-либо создавало человечество, могут быть только атомные часы. Они работают в соответствии с движением атомов, отвечая за глобальное время и определение его единицы – секунды. Основой часов являются атомы цезия. Часы бомбардируют эти атомы микроволнами, в то время как электроны вступают в колебание от основного состояния, которое имеет низкий энергетический уровень.

Достижение последнего десятилетия – оптические часы. Они в сто раз точнее атомных. Это происходит за счет использования атомов алюминия или иттербия. При этом видимый свет имеет частоту выше, чем микроволны. Это дает возможность возбуждать колебания атомов в сто тысяч раз быстрее, чем это делают атомы цезия. 

Но даже эти оптические часы не способны с высокой точностью измерять время. Причина в том, что они становятся жертвами правил квантовой механики. Это особенные правила, которые управляют субатомными частицами. Атомы в них очень малы и потому их состояние может определяться только вероятностью. Электрон не может находиться в постоянном основном или возбужденном состоянии, и имеет несколько энергетических уровней одновременно.

В попытке усовершенствовать существующие модели ученые поместили 350 атомов иттербия между зеркалами. Затем они включили лазерный луч и тот отражался взад и вперед в зеркальных фрагментах. Попав на первый атом, атом изменил свет. Новый световой фрагмент изменил соседний атом, затем следующий и так – все остальные, пока они не запутались и не стали колебаться в одинаковых фазах. Затем ученые использовали второй лазер и измерили среднюю частоту колебаний атомов. Как оказалось, эти запутанные часы показали самые точные расчетные возможности.

 
 

Последнее


ТОП недели


No Internet Connection