Un nou tip de ceas atomic are o acuratețe atât de mare încât are o marjă de eroare de doar o zecime de secundă la 14 miliarde de ani, vârsta actuală a Universului. Dispozitivul ar putea ajuta la studierea efectului gravitației asupra timpului, dar și misterele enigmaticei materii negre.
La scară atomică, regulile stranii ale mecanicii cuantice intervin dincolo de mișcarea regulată a unui singur atom. „Când crești numărul de atomi, media dată de toți acești atomi indică valoarea corectă", explică fizicianul Simone Colombo de la MIT, co-autor al studiului.
Fenomenul bizar al încâlcelii atomice
Ceasurile atomice curente măsoară începând de la mii de atomi ultra-răciți – care sunt corelați într-o trapă optică cu ajutorul laserelor și verificați de un laser diferit a cărui frecvență este similară celei a vibrațiilor măsurate ale atomilor. Totuși, chiar și această abordare este supusă unui anumit grad de incertitudine cuantică, însă așa cum arată coordonatorii studiului, o anumită parte de incertitudine poate fi eliminată prin fenomenul încâlcelii atomice, în care grupurile de atomi dau măsurători corelate între ele. Mai precis, asta înseamnă că oscilațiile individuale ale atomilor încâlciți se strâng în jurul unei frecvențe comune, ducând la creșterea preciziei măsurătorilor făcute de ceas.
Ne puteți urmări și pe Google News
Noul design prevede, explică Dr. Pedrozo-Peñafiel și colegii săii, încâlcirea a 359 de atomi ai unui element rar pe Pământ, yterbiu, care oscilează de 100.000 de ori pe secundă mai mult decât cesiul, elementul folosit la ceasurile atomice convenționale. Mai exact, dacă se folosește în mod adecvat, noul ceas poate distinge chiar și intervale mai mici de timp.
Lumina, mediul care conectează atomii
Ca și în cazul ceasului atomic clasic, echipa a izolat atomi într-o cavitate optică delimitată de două oglinzi, dar apoi a lansat un laser în zona cavității astfel încât acesta a sărit între cele două oglinzi, interacționând cu atomii și încâlcindu-i. „Este ca și cum lumina a servit ca legătură de comunicare între atomi", a explicat fizicianul Chi Shu din cadrul MIT. Primul atom care vede lumina se va modifica ușor, iar apoi lumina modifică al doilea atom, al treilea atom și tot așa mai multe cicluri, până când atomii ajung să se cunoască reciproc și încep să se comporte similar.
Recomandările noastre
