Объединенная группа, в которую входят исследователи из нескольких европейских лабораторий и научных учреждений, закончила создание новых портативных атомных часов следующего поколения.
Термин "портативные" вовсе не означает, что вы сможете носить эти часы на руке, подобно обычным наручным часам. Тем не менее, эти атомные часы уже не привязаны "намертво" к какой-нибудь лаборатории, они умещаются в относительно небольшом автомобильном трейлере. И, несмотря на это, параметры новых часов позволят использовать их для проведения высокоточных измерений разного плана, включая и измерения, связанные с силами гравитации и поисками темной материи.
Новые часы являются далеко не первыми действительно портативными атомными часами, но они являются первыми портативными оптическими часами, обеспечивающими невероятно точный отсчет промежутков времени. Основой новых часов являются атомы стронция, охлаждаемые при помощи света лазера до температуры, очень близкой к температуре абсолютного ноля. Свет другого лазера возбуждает охлажденные атомы и взаимодействие между возбужденными атомами создает колебания электронов этих атомов. Подсчет количества этих колебаний, которые происходят квадрильоны раз в секунду, позволяют ученым вычислять длительность временных промежутков.
Столь высокоточные атомные часы позволяют исследовать ранее недоступные области физики, к примеру, медленные изменения сил гравитации, которые пропорционально изменяют скорость течения времени. Для проверки влияния гравитации на ход времени ученые доставили эти часы на большую высоту во французских Альпах. После сделанных измерений часы были перевезены в район Турина, Италия, на уровень, равный уровню мирового океана, где была проведена вторая часть измерений.
Однако, "портативность" новых атомных часов все же сказалась на точности и надежности их работы. "Были моменты, когда эти часы просто отказывались работать, а в некоторые другие моменты времени их точность выходила далеко за допустимые рамки" - рассказывает Эндрю Ладлоу (Andrew Ludlow), ученый из американского Национального института стандартов и метрологии, - "Тем не менее, надо учитывать, что создание новых часов служит лишь первым доказательством практической реализуемости данной идеи".
"Портативные часы следующего поколения, построенные на подобных принципах, могут быть доставлены в любую лабораторию, находящуюся практически в любом месте земного шара" - пишут исследователи, - "И они, при этом, смогут обеспечить такую точность проведения экспериментов, которая намного превосходит точность, обеспечиваемую существующими спутниковыми хронометрическими системами".
В своей дальнейшей работе ученые панируют увеличить надежность и стабильность работы портативных атомных оптических часов, подняв при этом точность их работы. И, вполне вероятно, что подобные часы следующего поколения станут тем инструментом, который впервые позволит обнаружить темную материю не где-то далеко в космосе, а прямо на Земле через ее гравитационное влияние на земную гравитацию.