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。” 与采用微波的标准原子钟不同,镱原子钟将在更高的光频段下运转,将时间分割成大约10万份,用以获得更高的精确度。迈克菲伦说:“为了制造这种原子钟,我们需要使用激光器、光学装置、电子装置、不锈钢和超高真空系统,用于隔离镱原子。每一个激光系统几乎都能让人写一篇博士或者硕士论文。” 激光系统负责冷却和减缓镱原子的速度,同时在磁场的配合下将它们捕获到一个栅格中。栅格内,它们会遭到拥有特定频率的超纯净高稳定黄色激光的轰击。激光轰击导致原子中的电子拥有更高的能量态。迈克菲伦表示:“这种黄色激光最接近于纯正弦波。想象一下将你听到的音符的清晰度......阅读全文
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
核钟研发取得重大进展
科技日报北京8月21日电 (记者张佳欣)据日本理化学研究所(RIKEN)官网最新消息,该机构量子计量实验室的物理学家在使用激光设计核钟方面取得突破:成功捕获了钍-229离子,特别是带有3个正电荷的钍-229离子,并使用激光精确测量了它们的衰变寿命。找到合适的元素并测量其核衰变寿命是研制核钟的关键。目
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、
吸收能量,是电子吸收能量而跃迁,还是原子吸收能量
都有可能,一般来说都是外层电子跃迁,这样的跃迁一般涉及红外、可见光、紫外线这种能量较低的光子。但内层电子也可以跃迁,这涉及x射线这种能量较高的光子。原子核也能跃迁,这涉及到伽马射线这种能量很高的光子,一般只有核反应里才能遇到。
NASA创造出超低温“玻色爱因斯坦凝聚态”
舞者同台起舞,动作一致时,妙不可言。当温度低到了极限,原子的运动也变得像同台起舞者那样同步,这种奇异的现象被称为“玻色-爱因斯坦凝聚态”。为了研究它,科研人员需要将原子冷冻到仅仅高于“绝对零度”的温度,原子的能量才能趋近最低,并接近绝对静止状态。 据物理学家组织网10月21日(北京时间)报道,
关于能量代谢的能量利用
机体各种能源物质在体内氧化时所释放的能量,约有50%以上迅速转化成为热能的形式,主要用于维持机体的体温。热能不能再转化为其他形式的能,因此不能用来做功。其余不足50%的能量是可以用于做功的“自由能”。这部分自由能的载体是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate ,ATP),能量贮
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
能量公式
对于原子序数为Z的原子,俄歇电子的能量可以用下面经验公式计算:EWXY(Z)=EW(Z)-EX(Z)-EY(Z+ Δ)-Φ式中, EWXY(Z):原子序数为Z的原子,W空穴被X电子填充得到的俄歇电子Y的能量。EW(Z)-EX(Z):X电子填充W空穴时释放的能量。EY(Z+Δ):Y电子电离所需的能量。
宇宙有多老?新研究表明宇宙可能更年轻
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516574.shtm近期,中国科学院国家天文台研究员郭琦带领科研团队围绕宇宙年龄之谜开展的一系列研究表明,宇宙可能比我们目前理解的更加年轻。1月22日,这项研究成果在《自然-天文》上发表。科研团队利用斯隆
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
磁场管“宇宙弦”可能阻止了宇宙的自我毁灭
大爆炸理论较为科学地解释了宇宙是如何形成的,但极具讽刺意味的是如果按照这个理论,时至今日我们应该并不存在。这是因为创建等量的物质和反物质,它们之间只会互相泯灭。不过现在物理学家提出了一种新的理论来解释这个奥秘,并概述了我们如何找到它的直接证据。 我们的周围以及我们主机都是由物质组成的。另一方面
元宇宙技术展|2024广州元宇宙展览会
2024广州国际元宇宙展览会时间:2024年11月29日-12月1日 地点:广州琶洲-保利世贸博览馆(海珠区新港东路1000号)■展会简介■ 元宇宙(Metaverse)也称为后设宇宙、形上宇宙、元界、超感空间、虚空间。钱学森将其命名为灵境。元宇宙是一个在线可与现实世界交互的虚拟空间,
新宇宙地图表明暗物质塑造了宇宙
据《自然》报道,天文学家通过追踪遥远星系团的X射线,重建了近90亿年的宇宙演化历程。该分析支持了宇宙学标准模型。根据该模型,神秘的暗物质的引力作用是宇宙结构形成的主要因素。 “我们没有看到任何偏离宇宙学标准模型的情况。”研究团队成员、德国马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE)天体物理学家Esr
科学家成功展示核钟所有关键技术
近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。 这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频率进行了精确测量,同时借助光学
科学家成功展示核钟所有关键技术
科技日报北京9月8日电 (记者张梦然)近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频
据说中国空间站要搞事情?看看空间站适合开展哪些实验
作者:邸凤萍 张伟(中国科学院空间应用工程与技术中心) 全国两会上,委员为我们带来了不少关于载人航天空间应用的新消息: 中国将于2020年前后发射空间站核心舱,之后发射实验舱,中国空间站将正式组建并运行。中国的空间站既是为中国科学家、也是为全球科学家提供的优秀科学探索平台,空间站里将涌现出更
新型光学原子钟比铯钟精度高千倍
真空室中由铟(粉红色)和镱(蓝色)离子组成的晶体。图片来源:德国联邦物理技术研究院 德国联邦物理技术研究院团队成功开发出一系列先进的光学原子钟,其中包括单离子时钟和光晶格时钟。这些新型时钟展示了前所未有的精度,可比现有的定义国际单位制中“秒”的铯原子钟精确1000倍以上。相关研究成果发表在最新一期
新型光学原子钟比铯钟精度高千倍
真空室中由铟(粉红色)和镱(蓝色)离子组成的晶体。图片来源:德国联邦物理技术研究院德国联邦物理技术研究院团队成功开发出一系列先进的光学原子钟,其中包括单离子时钟和光晶格时钟。这些新型时钟展示了前所未有的精度,可比现有的定义国际单位制中“秒”的铯原子钟精确1000倍以上。相关研究成果发表在最新一期《物
解密“宇宙最冷处”
11月8日,中国空间站梦天实验舱主要科学载荷之一——超冷原子物理实验柜(简称超冷柜,CAPR)顺利完成首次自检,接下来将开展相关平台任务。 这是中国首个空间微重力超冷原子物理实验平台,也是继美国后,全球第二个空间站超冷原子柜。这个超冷柜有哪些巧妙构思和精巧设计,它能达到什么样的温度极限,到太空能
宇宙微波背景辐射
宇宙微波背景辐射1965年,美国贝尔电话实验室的彭齐亚斯(Arno Penzias,1933-)(左一)和威尔逊(R.W.Wilson)(左二)无意中发现了大爆炸理论预言的宇宙微波背景辐射。他们本想要使用一根大型通信天线进行射电天文学的实验研究,但因不断受到一个连续不断本底噪声的干扰,使得实
NASA拟向空间站发射神秘盒子,再现宇宙最冷点
英媒称,一个准备发射到国际空间站的小盒子不久将再现宇宙最冷点。 据英国《每日邮报》网站3月7日报道,这个盒子配有激光、真空室和电磁刀,能去除气体粒子的能量,使原子的温度降至极低。 报道称,当这些原子在这个名为冷原子实验室(CAL)的盒子中冷冻后,它们就会形成一种独特的“超流体”物质状态,被称作玻
宇宙或可循环:数十亿年后新宇宙代替旧时空
标准模型以及希格斯玻色子,后者被认为赋予了宇宙中物质以质量 新浪科技讯北京时间2月21日消息,据国外媒体报道,科学家们表示,在对希格斯玻色子的性质进行研究之后,他们将有望揭开宇宙的最终命运。一种被称作 “真空不稳定性”的理论指出,在经过数十亿年之后,现在的宇宙内部会产生出一个新的宇宙并最终
伽马暴观测研究里程碑!我国科学家发现宇宙迄今最高能量伽马谱线
记者今天(25日)从中国科学院高能物理研究所获悉,近日,该所牵头的科研团队,通过分析极目空间望远镜和费米卫星的联合观测数据,在伽马暴中发现能量高达37兆电子伏特的伽马射线谱线,且谱线的能量和光度均以幂律形式演化,这是迄今观测到的宇宙天体产生的能量最高、证据最确凿的谱线。这些发现为破解伽马暴及相对
能量计概述
能量计是用于测量不同光源的UV能量,尤其是用于印刷机器上。确保印刷及干燥之过程达到理想的质量控制。 能量计能测量的光谱范围为 250-410纳米,最佳感应高峰光谱输出为330纳米。 当曝光循环时附加射入的光线数量,相对的价值会计算在内。 由于光源不规律的放射分布,及不同制造商有不同的构造
英国国家物理实验室开发超稳定激光器和光学时钟
据英国国家物理实验室(NPL)网站报道,NPL、英国空间署(UKSA)和欧洲空间局(ESA)正为未来的太空任务开发超稳定激光器和光学时钟,以改进未来的导航和计时。NPL的立方腔ZL设计使光学腔的频率稳定性对振动高度不敏感,具有独特的鲁棒性,可将商业激光系统的谱线宽度从几个MHz降低到1 Hz以下
英国国家物理实验室开发超稳定激光器和光学时钟
据英国国家物理实验室(NPL)网站报道,NPL、英国空间署(UKSA)和欧洲空间局(ESA)正为未来的太空任务开发超稳定激光器和光学时钟,以改进未来的导航和计时。NPL的立方腔ZL设计使光学腔的频率稳定性对振动高度不敏感,具有独特的鲁棒性,可将商业激光系统的谱线宽度从几个MHz降低到1 Hz以下
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
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,成为人类历史上第一台在轨
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