Nejpřesnější atomové hodiny na světě

Kvůli jejich výjimečnosti nebyli vědci schopni změřit stabilitu chodu do doby, dokud nesestrojili druhé zcela stejné ytterbiové hodiny. Všechny ostatní hodiny byly totiž samozřejmě méně přesné. Dosavadní nejpřesnější atomové hodiny pracovaly na bázi atomů Cesia a byly odhadem nejméně desetkrát méně přesné. Ytterbiové hodiny, v nichž je 10 tisíc laserem srovnaných atomů při teplotě pouhých deseti miliontin stupně nad absolutní nulou rozkmitáváno druhým vysokofrekvenčním laserem, se zpozdí či předběhnou maximálně o jeden až dva pulsy za dobu trvání 10 na osmnáctou časoměrných pulsů (to je miliarda miliard pulsů). Pro srovnání uveďme, že naše běžné náramkové hodiny jsou přibližně desetmiliardkát méně přesné.

K čemu mohou sloužit tak neuvěřitelně přesné hodiny? Jednak samozřejmě k synchronizaci veškeré časomíry naší civilizace, tedy k řízení všeho, co lidstvo vykonává a při čem je třeba měřit čas. Navíc ovšem získáme mnohem přesnější časový etalon pro proměřování veškerého fyzikálního světa kolem nás, včetně ultrapřesného časového měření fundamentálních procesů a fyzikálních zákonů a sledování různě vyvolaných odchylek v jiných hodinách a senzorech fyzikálních veličin.

Ytterbiové hodiny nám také umožní ještě přesněji změřit a ověřit velmi jemné projevy Einsteinovy teorie relativity v dějích, které se odehrávají na naší planetě a v jejím okolí, např. v oblasti činnosti umělých družic, dále v oblasti nebeské mechaniky planet a dalších těles Sluneční soustavy. Díky nim budeme také moci velmi přesně zmapovat magnetické pole Země. V silnějším gravitačním poli totiž čas běží o trochu pomaleji.

Nyní zbývá ještě zjistit odolnost ytterbiových hodin vůči změnám teploty a dalším vnějším rušivým vlivům. Vědci také uvažují o tom, že přesné atomové hodiny další generace budou odvozovat své časové pulsy od kmitů atomů rtuti či stroncia.

Zdroje: Popular Science, Phys.Org