原子钟精度提升将推动物理学进步

美国国家标准与技术研究院(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的美国天体物理联合实验室(JILA)的科学家们,成功开发出了迄今已知最精确的原子钟。这款原子钟不仅能精准计时,还有助在广阔的空间范围内进行精准导航,并搜索新粒子。相关论文已经被最新一期《物理评论快报》杂志接收。物理学家组织网在本月稍早时间报道中指出,随着原子钟精度的持续提升,它们将在引力波探测、暗物质探测等领域“大显身手”,有望帮助科学家以前所未有的精确度测试广义相对论等基本理论。而对于那些原子钟建造师来说,他们不仅在开发更好的时钟,更是在打造一把把揭示宇宙奥秘的“钥匙”,为未来的前沿技术奠定基础。精度“更上一层楼”当原子从一个能量态跃迁至更低能量态时,会释放出电磁波。这种不连续的电磁波频率,即为跃迁频率。同一种原子的跃迁频率是一定的。对于原子跃迁时辐射出来的电磁波频率,原子钟可把其作为一种节拍器来计时。也就是说,原子钟通过测量原子的跃迁频率,实现精准计时。最早......阅读全文

原子钟精度提升将推动物理学进步

美国国家标准与技术研究院(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的美国天体物理联合实验室(JILA)的科学家们,成功开发出了迄今已知最精确的原子钟。这款原子钟不仅能精准计时,还有助在广阔的空间范围内进行精准导航,并搜索新粒子。相关论文已经被最新一期《物理评论快报》杂志接收。物理学家组织网在本月稍

美物理学家研制最精确原子钟-五十亿年不差一秒

       锶晶格钟   美国物理学家研制出迄今最精确的原子钟,运行50亿年也不会偏差1秒。   这个“锶晶格钟”由美国国家标准与技术研究所(NIST)和科罗拉多大学共同创建的美国天体物理联合实验室(JILA)研制而成,精确度比先前纪录保持者——量子逻辑时钟高50%。   研究人员在《自然》

最精准铝原子钟展示爱因斯坦相对论

  据美国物理学家组织网9月23日报道,美国国家标准技术研究院(NIST)的物理学家使用一对世界上最精确的原子钟,揭示了日常生活中的“时间膨胀”效应。研究表明,离地球重力源越远,时间过得越快。虽然这种差异很难被人觉察,但却从更贴合实际的层面证明了爱因斯坦相对论的准确性。研究发表在24日

氢铷原子钟,导航更精准

  日前,我国采取一箭双星方式,成功发射了北斗三号第三、四颗组网卫星,这两颗卫星上均装载了中国航天科工二院203所研制的一台高精度铷原子钟和一台星载氢原子钟,技术指标达到国际先进水平。  原子钟是利用原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备,其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科,

我国开展光频原子钟研究

  今日,从中国航天科工集团二院203所获悉,该所已开始从事光频原子钟研究。  光频原子钟是近年来快速发展的研究方向。相对于传统微波原子钟,它利用原子(离子)在光学波段的跃迁辐射,稳定度、不确定度明显提升,可以预期光频基准钟和守时钟的发展将对下一代导航定位、时间保持等应用方向产生深远影响,将整体提升

澳大利亚科学家研制原子钟测量宇宙基本常数

  澳大利亚广播公司报道,西澳大利亚大学副教授约翰-迈克菲伦领导的研究小组正在与时间赛跑,研制精确度达到世界领先水平的原子钟。他们的原子钟将用于一项实验,测量宇宙的一个基本常数。迈克菲伦等人研制的原子钟采用稀土元素镱的原子制造。他说:“与其将它们看成钟表,我更喜欢将它们视为人类的终极精度机器。”

科学家提出用原子钟网络来寻找暗物质的新设想

  暗物质影响着星系的形成,无处不在却难以捉摸。最近,美国和加拿大物理学家提出,为我们提供城市导航的GPS(全球定位系统)设备有可能成为直接探测和测量暗物质的强大工具。研究小组在今年召开的科学会议上提出了这一理论,被科学团体广为接受,相关论文提前在线发表于今天的《自然·物理学》杂志上。  据物理学家

原子钟可更精确测量时空扭曲

  《自然》近日在线发表的一篇论文指出,下一代光学原子钟能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这些钟可用于探测引力波、检测广义相对论、寻找暗物质。  时间的流逝并非绝对,而是取决于给定的参照标准。因此,时钟测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加会导致山顶的钟比地面的钟走得

专家详解导航卫星的“心脏”——原子钟

前不久,中国航天科工集团公司传来喜讯,该集团二院203所启动汞离子微波钟研制。作为新一代原子钟,它有望应用于下一代北斗导航卫星。 有人可能会犯迷糊:原子钟是什么钟,跟导航有什么关系?203所星载氢钟主管设计师王文明告诉科技日报记者,原子钟就是导航卫星的心脏。 从根本上说,导航的核心就是

下一代光学原子钟可用于探测引力波

   英国《自然》杂志29日在线发表的一项物理学研究指出,下一代光学原子钟已经能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这一成果可用于探测引力波、检测广义相对论以及寻找暗物质。  时间的流逝并非绝对,而是取决于给定的参照标准。因此,时钟的测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加

中国正研发高精度时频柜-助量子力学跨越发展

  记者日前从我国原子钟研制权威部门独家获悉,中国科学家正在为我国未来空间站研发的一台科学仪器将有可能为量子力学带来革命性的影响。  据中国航天科工集团公司第二研究院203所研究员高连山介绍,这台名为“高精度时频柜”的仪器由三部分组成,分别是氢原子钟、铷喷泉以及锶原子光钟。时频柜将会被安放在我国未来

科学家研发新型时钟-用原子称重方式计时

  据国外媒体报道,物理学家近日表示,一种新型的时钟可以通过称重原子的方式计时。和标准的原子钟相比,它的工作原理有着很大的不同,这种新型时钟能更加精确地记录时间。  标准的原子钟利用了原子吸收电磁辐射这一原理,如某些特定频率的光,它的内部结构可以从一个量子态跳跃到另一个量子

华人物理学家叶军:做出世界上最准的钟

叶军是美国科罗拉多大学物理学教授、美国国家标准和技术局(NIST)与科罗拉多大学联合建立的实验天体物理实验室(JILA)研究员。2006~2007年,他的研究小组做成一台世界上最准确——每7000万年仅误差1秒——的锶原子光钟 (optical atomic clock) ,精度超过了目前存放于美国

欧洲绘制未来10年物理实验路线图

  据《科学》杂志网站8月13日(北京时间)报道,伴随着粒子物理学与宇宙学的日益趋同,欧洲空间局(ESA)发布了有关宇宙空间任务与技术开发的路线图,这将指引2015年至2025年欧洲物理实验的发展方向。   近年来物理学发展的一种趋势是,越来越多的研究人员倾向于利用空间任务来回答物理学基本问题,但

“核时钟”的突破为超精确计时铺平道路

核时钟是一种通过测量原子核内微小的能量变化来计时的装置。这种时钟可以大大提高测量精度,并为基础物理学提供新见解。近日,科学家测量了导致稀有同位素钍-229原子核转移到更高能量状态的光的频率,即核时钟的“嘀嗒”声,发现其精度比之前最精确的时钟高出10万倍。该研究由美国实验天体物理联合研究所(JILA)

“核时钟”的突破为超精确计时铺平道路

  核时钟是一种通过测量原子核内微小的能量变化来计时的装置。这种时钟可以大大提高测量精度,并为基础物理学提供新见解。近日,科学家测量了导致稀有同位素钍-229原子核转移到更高能量状态的光的频率,即核时钟的“嘀嗒”声,发现其精度比之前最精确的时钟高出10万倍。该研究由美国实验天体物理联合研究所(JIL

超精密原子钟布下“天罗地网”抓捕暗物质

  据美国太空网近日报道,研究人员正在建立一个由迄今最精确的计时器——原子钟组成的网络,以“抓捕”暗物质。暗物质是一种看不见的物质,据信约占宇宙所有物质的六分之五。  暗物质通过其对恒星和星系运动的引力效应来宣示自身的存在,但科学家一直未厘清它由什么构成。目前,所有已知粒子作为暗物质备选粒子的可能解

研究首次对比3个顶级原子钟精度

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455005.shtm 原子钟的心脏      图片来源:新加坡国立大学 三维量子气体原子钟     图片来源:G.E. Marti/JILA  用原子钟寻找暗物质     图

原子钟比较测量精度首次达到小数点后十八位

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455000.shtm 科技日报北京3月24日电 (记者张梦然)科学家们正在以空前准确度部署并比较原子钟。据英国《自然》杂志24日发表的一项物理学最新成果,科学家以迄今最高的准确度详细比较了基于铝、锶、

首次达到小数点后18位:原子钟比较测量精度创新高

  原子钟在基础物理研究中有广泛应用,但是频率比的测量精度在近10年中几乎没有提升。本研究对27Al+,87Sr,171Yb组成的原子钟网络测量了频率比,并得到了对超轻玻色子暗物质与标准模型场的潜在耦合的改进约束。该进展为移动、机载和远程光学时钟网络奠定了基础,这些网络将用于测试物理定律并改善国际计

单个光子纠缠3000个原子-有望制造更快量子计算机

  美国麻省理工学院和贝尔格莱德大学的物理学家开发出一种新技术,使用单个光子成功实现了与3000个原子的纠缠,创下了迄今为止粒子纠缠数量的新纪录。该技术为创建更复杂的纠缠态奠定了基础,未来有望借此制造出运算速度更快的量子计算机和更精确的原子钟。相关论文发表在今天出版的《自然》杂志上。  论文第一作者

广义相对论有了迄今最高精度测量

美国天体物理联合实验室(JILA)的物理学家对爱因斯坦广义相对论的时间膨胀效应进行了有史以来最小尺度的测量,结果表明,两个相隔仅一毫米的微小原子钟,确实以不同的速度运转。16日发表在《自然》杂志上的论文描述了这一实验,并提出了如何使原子钟比当今最好的设计精确50倍的方法,或为揭示相对论和引力如何与量

三国科学家团队建议研制包含两个原子的分子钟

  来自德国、保加利亚和俄罗斯的科学家组成的科研团队在《物理评论快报》撰文建议,创建一种包含两个原子的分子钟,可用来厘清“电子和质子的质量比是否会随着时间的推移而改变”这一难题。他们认为,这种分子钟有望使我们发现目前还不为人知的物理学基本法则。  众所周知,原子钟是精确计时的黄金标准,是目前世界上最

《科学》:美华裔科学家另类验证相对论

  爱因斯坦相对论描述重力对时间流逝的影响,推断时间流逝速度取决于人所处位置:时钟距离重力源越远,运转越快;反之,越靠近重力源,运转越慢。  依照这一理论,美国科学家借助超级精准时钟验证处于不同高度的时钟速度变化,结果发现所处位置越高,时间过得越快,或可理解为,人“老”得越快。精化原

原子钟可模拟研究磁体内部电子的量子行为

  据《新科学家》杂志网络版近日报道,世界上最精准的计时器原子钟又添了一个新功能:科学家可将它用作量子模拟器,来研究磁体内部电子的量子行为,以更深入地了解量子世界的奥秘。相关论文发表在近日出版的《科学》杂志上。   物理学中有许多难以解答的问题,因为它们的基本行为受错综复杂的量子力学规则支配,比如

日本打造最精准原子钟-可探测地球引力变化

  北京时间4月7日消息,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。   日本研究小组表示

上亿年误差1秒-冷原子钟中国造

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387998.shtm 精确计时的应用范围 (百度网) 没有钟摆,也没有秒针走动的滴答声,一只“长相”完全不符合人们对钟的预期的黑色圆柱体搭乘天宫二号空间实验室来到太空,

上海光机所脉冲光抽运铷原子钟研究取得突破

  中科院量子光学重点实验室王育竹院士领导的新型星载原子钟课题组在脉冲光抽运铷原子钟研究中取得突破性进展。课题组在2012年12月15日出版的国际学术期刊《光学快报》上发表的论文[Opt. Lett. 37, 5036 (2012)]中,首次报道了利用基于磁光旋转效应的正交偏振探测技术探测气

激发的物理学定义

在物理学中,是在任意能级上能量的提升。在物理学中有对于这种能级有专门定义:往往与一个原子被激发至激发态有关。

云物理学的分类

按研究对象尺度的大小,云物理学可分为宏观云物理学和微观云物理学二部分。 前者研究水平尺度10m~100 km以至1000km,垂直厚度10m~10km范围内云的形成、发展和消散的动力过程;后者研究云体的组成元素——云粒子(包括云滴、冰晶)和降水粒子(雨、雪和冰雹等)所经历的凝结(华)、碰并和蒸发等过