Сверхточные часы: Наручные часы Swiss military. Выгодные цены

Содержание

Точные Часы 9 Букв — ответ на кроссворд и сканворд

Решение этого кроссворда состоит из 9 букв длиной и начинается с буквы Х

Ниже вы найдете правильный ответ на Точные часы 9 букв, если вам нужна дополнительная помощь в завершении кроссворда, продолжайте навигацию и воспользуйтесь нашей функцией поиска.

ответ на кроссворд и сканворд

Среда, 17 Июля 2019 Г.

ХРОНОМЕТР

ты знаешь ответ ?

ответ:

связанные кроссворды

Хронометр

Часы с очень точным ходом 9 букв
Часы с особо точным ходом 9 букв
Особо точные переносные часы, напр. , для целей навигации 9 букв
Механические часы с особо точным ходом 9 букв
Переносные пружинные часы, отличающиеся большой точностью хода 9 букв

Статьи

Что это такое – точность часов, от чего она зависит и какая точность является нормальной для разных типов часов?

Точность считается основной характеристикой часов. Что это такое — точность часов, от чего она зависит и какая точность является нормальной для разных типов часов?

Говоря «точность», имеют в виду скорее максимальную погрешность, которую допускают часы. Под точностью подразумевают отклонение хода часов от эталонного в течение некоторого периода времени, обычно — суток. Для наручных механических часов нормальным отклонением является -40/+60 секунд в сутки. Хронометры, т.е. особо точные часы, чьи характеристики подтверждены циклом особых испытаний в специальной лаборатории, имеют точность порядка -5 +7 секунд в сутки.

Стандартной для кварцевых часов является точность в пределах ±20 секунд в месяц, а лучшие из наручных кварцевых часов показывают результат ± 5 секунд в год. Таким образом, даже самые простые и недорогие наручные часы являются одним из наиболее точных измерительных приборов, созданных человеком. Он обеспечивают погрешность измерений менее 0.05%.

На часовых заводах и в ремонтных мастерских, где для определения точности часов нет возможности ждать сутки или месяц, используют понятие «мгновенный ход» — результат измерения отклонения хода часов, полученные с помощью специального прибора.

Рассмотрим, от чего зависит точность различных типов часов.

Балансовые механические часы

Точность хода механических часов задается узлом баланс-спираль, и, во многом, зависит от конструкции и характеристик этого узла. В зависимости от модели, баланс в механических часах может иметь разный размер и вес, а частота его колебаний варьироваться от 2,5 до 5 колебаний в секунду. Считается, что чем выше частота колебаний баланса, тем точнее могут идти часы. Аналогично, чем больше момент инерции баланса, тем выше точность часов. Соответственно конструкторы стремятся сделать момент инерции баланса выше, а для этого диаметр баланса — больше.

Обеспечить точность часов тем сложнее, чем меньше калибр механизма. Это нашло отражение и в ГОСТе — если для мужских часов с калибром механизма более 20 мм допустимая точность -40/+60 сек/сутки, то для часов с калибром менее 20 мм (женские типа «Заря», «Чайка» и другие) -60/+85 сек/сутки.

Точность хода часов может меняться под воздействием различных факторов внешней среды. Всем со школы известно, что при нагревании тела расширяются. Даже небольшое изменение температуры очень сильно влияет на точность балансовых механических часов. При нагревании, во-первых, увеличивается диаметр баланса и, соответственно, его момент инерции, во-вторых, изменяется длина и жесткость волоска. В результате увеличения момента инерции баланса и размягчения волоска меняется период колебаний баланса и часы начинают отставать.

Раньше с этим явлением боролись, используя разрезной биметаллический баланс. Обод баланса делали не из одного металла, а из двух, причем с разрезами по окружности. Баланс конструировали так, чтобы при нагревании его момент инерции не изменялся. Изготовить такой баланс — а его диаметр редко достигает 1 сантиметра — задача, доступная лишь очень квалифицированным мастерам. Поэтому точные часы, способные безошибочно ходить независимо от температуры, встречались редко и стоили дорого.

В выпускаемых сегодня часах биметаллический баланс почти не встречается. Примерно в 30-х годах XX века были открыты материалы с низким коэффициентом температурного расширения и материалы, мало меняющие свою жесткость при изменении температуры. Использование их для изготовления баланса и волоска позволило сделать часы и недорогими, и достаточно точными.

Точность хода механических часов зависит от их положения в пространстве. Это связано с влиянием силы гравитации на баланс часов. Разброс показателей точности часов в различных положениях зависит от их конструкции и, в еще большей степени — от тщательности изготовления. Так, в положении «головкой вверх» часы могут отставать на 20 секунд в сутки, в положении «головкой вниз» — спешить на 40 секунд. Поэтому в течение дня, в зависимости от положения руки их обладателя, такие часы будут ходить с различной точностью.

Надпись «Unadjusted» на механизме часов означает, что каких-либо специальных мер по минимизации разницы в показаниях в различных положениях не предпринималось. «Adjusted for 6 position» — точность часов примерно одинакова в 6-ти положениях: циферблатом вверх, циферблатом вниз, метками 3. 6, 9 и 12 часов вверх.

Помимо конструкции, точность механических часов зависит от качества изготовления и состояния механизма. Говоря об этом, прежде всего имеют в виду качество обработки деталей (трибов, колес, цапф осей), износ деталей, состояние смазки и загрязненность механизма. Все это очень влияет на то, насколько велико трение между деталями и насколько высоки потери энергии в механизме часов.

Маятниковые часы

Маятниковые часы потенциально намного точнее балансовых: точность лучших из них сопоставима с точностью кварцевых часов. Не случайно до изобретения атомных часов именно различные вариации маятниковых часов использовались в астрономических обсерваториях. Максимальная достигнутая точность астрономических часов — 0.0002 секунды в сутки. Однако астрономические часы и обычные ходики, несмотря на схожесть лежащей в их основе идеи, имеют между собой мало общего. В частности, часы в обсерваториях сконструированы так, чтобы максимально оградить механизм от внешних воздействий. Для массовых часов нормальной считается точность ±15 секунд в сутки.

В маятниковых часах при увеличении температуры расширяется подвес маятника, длина маятника увеличивается и изменяется период его колебания. Для борьбы с этим используют устройства температурной компенсации, чаще всего — так называемую решетку Грахама. В таких часах подвес маятника выполнен в виде решетки из стальных и латунных стержней. Коэффициент температурного расширения этих металлов разный, и характеристики стержней подобраны так, что при изменении температуры длина маятника фактически не изменяется.

Хотя и незначительно, но на точность хода маятниковых часов влияет давление воздуха. При перемене атмосферного давления изменяется сопротивление воздуха качанию маятника и масса воздуха, которую маятник «носит» вместе с собой. Для борьбы с этим придумали устройство барометрической компенсации, но оно используется очень редко.

В маятниковых часах можно встретить модели с цепным и тросовым подвесом гирь. Модели с тросовым подвесом дороже и считается, что обладают более высокой точностью. Дело в том, что в момент, когда очередное звено цепи находит на шестеренку-звездочку или соскакивает с нее, происходит скачок, микроудар, который распространяется по всему механизму часов, нарушая, в том числе, равномерность колебаний маятника. В механизме с тросовым подвесом гирь такого явления нет.

Кварцевые часы

Точность кварцевых часов прежде всего зависит от частоты генератора. Стандартной для абсолютного большинства кварцевых часов является частота 32 кГц. В высокоточных часах применяются генераторы с частотой около 1 МГц. Это позволяет достичь точности порядка 5 секунд в год. При этом такой генератор потребляет больше энергии и если в обычных кварцевых часах батареи хватает на 2-4 года, то «мегагерцовые» часы требуют замены источника питания каждый год (причем в них обычно используются литиевые батарейки гораздо большей, чем обычно, емкости). Компромиссом между обычными часами и «мегагерцовыми» являются модели типа

Seiko Perpetual Calendar и Longines VHP, где генератор работает на частоте 144 кГц. При помощи ряда технических ухищрений в таких механизмах удается добиться точности порядка 20 секунд в год и низкого энергопотребления: от одной батарейки часы могут работать до 10 лет. Точность кварцевых часов, также как и часов других типов, меняется с изменением температуры. Но в любом случае они остаются намного более точными, чем механические.

Так как точность кварцевых часов определяется электронным блоком, она, в отличие от механических часов, практически не зависит от состояния механизма. Только в случае совсем сильного износа деталей или сильной загрязненности механизм будет на некоторое время останавливаться, «заедать», но никогда не будет спешить.

Из рассказа видно, что различные виды часов обеспечивают различную погрешность измерения времени. Вместе с тем практически любые современные часы гарантируют нормальную для повседневной жизни точность. Но из-за того, что точность часов во многом зависит от состояния конкретного экземпляра и даже условий носки, в реальной жизни показания даже нескольких экземпляров одинаковой модели будут различаться. Данные, указанные в стандартах и паспорте часов, определяют лишь максимальный диапазон погрешности, в который они должны уложиться.

Опубликовано в журнале «Часовой Бизнес» №4-2002

Портал профессионалов часового бизнеса TimeSeller.ru

При перепечатке активная ссылка обязательна

Теги: 4-2002

Российские ученые создадут новые сверхточные часы

https://ria. ru/20190208/1550599649.html

Российские ученые создадут новые сверхточные часы

Российские ученые создадут новые сверхточные часы — РИА Новости, 03.03.2020

Российские ученые создадут новые сверхточные часы

Российские специалисты разрабатывают сверхточные атомные оптические часы нового поколения, которые будут хранить самое точное в России время, и сделают их… РИА Новости, 03.03.2020

2019-02-08T15:03

2020-03-03T13:34

наука

вниифтри

россия

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/152924/29/1529242979_0:204:3072:1932_1920x0_80_0_0_5c68a862bab116bfc6a63d37061510a3.jpg

МОСКВА, 8 фев — РИА Новости. Российские специалисты разрабатывают сверхточные атомные оптические часы нового поколения, которые будут хранить самое точное в России время, и сделают их мобильную версию, сообщили РИА Новости в пресс-службе ВНИИФТРИ (Всероссийский НИИ физико-технических измерений). «Сегодня скорости развития высоких технологий требуют сверхвысоких показателей точности от фундаментальной науки. Поэтому новая разработка института практически будет представлять второе поколение оптических часов. Наша основная задача — создавать устройства и элементы, которые будут хранить самое точное время и работать в инфраструктуре цифровой экономики страны. Разработки нашего института помогают России надёжно закрепиться в списке передовых технологических держав мира», – процитировали в пресс-службе слова генерального директора ВНИИФТРИ Сергея Донченко.В институте рассказали, что точность российских оптических часов планируется повысить, прежде всего, за счет использования криогенных технологий. Также будут внедряться научные и технические ноу-хау для повышения показателей стабильности воспроизведения точного времени.Помимо совершенствования самих оптических часов, сотрудниками института разрабатывается их компактная перевозимая модификация. Это устройство будет использоваться, в частности, на кафедрах и в лабораториях профильных высших учебных заведений, а также для повышения точности позиционирования навигационных систем, в телекоммуникациях, космической отрасли, в инфраструктуре беспилотного транспорта, и в других передовых сферах развития высоких технологий. Сверхточные оптические часы входят в состав государственного первичного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени. Оптические часы работают на холодных атомах стронция, а погрешность их хода составляет одну секунду в несколько миллиардов лет. Каждые сутки данные от российского эталона времени поступают в Международное бюро мер и весов для сличения: бюро сравнивает показатели эталона, хранящегося во ВНИИФТРИ с показателями эталонов других стран, анализирует полученные результаты и каждый месяц предоставляет информацию о точности работы эталона и отличии национальной шкалы времени от шкалы, формируемой самим бюро.

https://ria.ru/20170914/1504725647.html

https://ria.ru/20161020/1479639601.html

https://ria.ru/20190208/1550571332.html

россия

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

4. 7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/152924/29/1529242979_240:0:2971:2048_1920x0_80_0_0_208525a29b9a7b28da78dbea2cf1d748.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

вниифтри, россия

Наука, ВНИИФТРИ, Россия

МОСКВА, 8 фев — РИА Новости. Российские специалисты разрабатывают сверхточные атомные оптические часы нового поколения, которые будут хранить самое точное в России время, и сделают их мобильную версию, сообщили РИА Новости в пресс-службе ВНИИФТРИ (Всероссийский НИИ физико-технических измерений).

«Сегодня скорости развития высоких технологий требуют сверхвысоких показателей точности от фундаментальной науки. Поэтому новая разработка института практически будет представлять второе поколение оптических часов. Наша основная задача — создавать устройства и элементы, которые будут хранить самое точное время и работать в инфраструктуре цифровой экономики страны. Разработки нашего института помогают России надёжно закрепиться в списке передовых технологических держав мира», – процитировали в пресс-службе слова генерального директора ВНИИФТРИ Сергея Донченко.

14 сентября 2017, 03:19

СМИ: в Ростехе разработали новую сверхточную систему геопозиционирования

В институте рассказали, что точность российских оптических часов планируется повысить, прежде всего, за счет использования криогенных технологий. Также будут внедряться научные и технические ноу-хау для повышения показателей стабильности воспроизведения точного времени.

Помимо совершенствования самих оптических часов, сотрудниками института разрабатывается их компактная перевозимая модификация. Это устройство будет использоваться, в частности, на кафедрах и в лабораториях профильных высших учебных заведений, а также для повышения точности позиционирования навигационных систем, в телекоммуникациях, космической отрасли, в инфраструктуре беспилотного транспорта, и в других передовых сферах развития высоких технологий.

20 октября 2016, 14:09Наука

Физики из МГУ превратили графен в сверхточные датчики светаУченые из Московского университета и других российских вузов создали сверхчувствительные и дешевые датчики электромагнитного излучения на базе необычной формы графена, «нобелевского углерода».

Сверхточные оптические часы входят в состав государственного первичного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени. Оптические часы работают на холодных атомах стронция, а погрешность их хода составляет одну секунду в несколько миллиардов лет. Каждые сутки данные от российского эталона времени поступают в Международное бюро мер и весов для сличения: бюро сравнивает показатели эталона, хранящегося во ВНИИФТРИ с показателями эталонов других стран, анализирует полученные результаты и каждый месяц предоставляет информацию о точности работы эталона и отличии национальной шкалы времени от шкалы, формируемой самим бюро.

8 февраля 2019, 08:32Наука

Российские ученые отмечают День науки

Эксперименты с сверхточными атомными часами подтверждают предсказания Эйнштейна о времени

Чтобы создать оптические атомные часы, исследователи охладили атомы стронция почти до абсолютного нуля внутри вакуумной камеры. Охлаждение заставило атомы выглядеть как светящийся синий шар, плавающий в камере.
(Изображение предоставлено Шимоном Колковицем)

Используя одни из самых точных атомных часов в мире, физики показали, что время идет чуть-чуть медленнее, если изменить свою высоту над поверхностью Земли на ничтожные 0,008 дюйма (0,2 миллиметра) — примерно в два раза больше ширины листа бумаги. Это открытие является еще одним подтверждением теории Альберта Эйнштейна.0003 теория относительности , которая предсказывает, что массивные объекты, такие как наша планета, искажают ход времени и заставляют его замедляться.

«Мы говорим об измерении изменения хода часов на уровне чуть больше человеческого волоса», — сказал Тобиас Ботвелл, аспирант по физике в JILA, который находится в ведении Национального института стандартов и технологии (NIST) и Университет Колорадо.

В 1915 году Эйнштейн показал, что все, что имеет массу, искажает ткань пространство-время — эффект, который мы ощущаем как силу гравитации. Вы можете думать, что гравитация тормозит течение времени. Эта умопомрачительная идея означает, что часы, расположенные ближе к Земле, идут медленнее, чем те, которые находятся дальше от нее — явление, называемое замедлением времени .

Похожие: 8 способов увидеть теорию относительности Эйнштейна в реальной жизни0003 Experimental Tests of the Nature of Time » (Fullerton College, 2020). В 2010 году ученые установили новый рекорд, измерив прохождение времени с помощью двух атомных часов на основе алюминия , разделенных в примерно на 1 фут (33 сантиметра), обнаружив, что тот, что выше, работает немного быстрее, сказал Ботвелл. может измерять частоту», — сказал Ботвелл.0005

В эксперименте использовалась коллекция примерно из 100 000 атомов изотопа стронция 87, который часто используется в атомных часах, охлажденных до доли градуса выше абсолютного нуля и помещенных в структуру, известную как оптическая решетка. Оптическая решетка использует пересекающиеся лучи лазерного света для создания ландшафта пиков и долин, напоминающего коробку для яиц, где каждый атом находится в одной из долин, согласно NIST .

Каждый стронций 9Атом 0004 колеблется взад и вперед, тикая сам по себе внутри своей долины 500 триллионов раз в секунду, как маятник микроскопических напольных часов, что позволяет команде измерять доли секунды с точностью до невероятных 19 знаков после запятой, согласно статье 2018 года в журнале журнал Proceedings of the National Academy of Sciences (открывается в новой вкладке).

Атомы стронция в оптической решетке расположены во многих слоях, как стопка блинов, сказал Ботвелл. Направив лазер на слои, он и его коллеги смогли измерить, как быстро тикают атомы в каждом слое.

«Когда вы идете сверху вниз, вы видите, что каждый слой танцует немного по-разному благодаря гравитации «, — сказал он. Результаты были опубликованы 16 февраля в журнале Nature (открывается в новой вкладке).

«Такого рода эксперименты с часами могут пролить свет на природу самого времени», — сказал Мукунд Венгалатторе, независимый физик-атомщик, не участвовавший в работе.

Это потому, что атомы стронция способны находиться в так называемой суперпозиции состояний, то есть в двух состояниях одновременно, добавил он. Согласно квантовая механика , частицы могут существовать в двух местах (или состояниях) одновременно, поэтому будущие эксперименты могут поместить атом стронция в суперпозицию, где он находится в двух разных «блинах» одновременно, сказал Венгалатторе.

С частицей, находящейся в обоих местах одновременно, команда могла затем измерить ход времени в разных точках вдоль наложенного атома стронция, который будет меняться благодаря разной гравитационной силе, которую он ощущает. Это должно показать, что «на одном конце частицы время течет с одной скоростью», — сказал Венгалатторе. «А на другом конце он работает с другой скоростью».

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖИМОЕ

Эта невероятно причудливая возможность лежит в основе различий между квантовым и классическим мирами, добавил он. Классические объекты, такие как теннисные мячи и люди, не могут существовать в суперпозиции, когда они находятся в двух местах одновременно. Но где происходит переключение между квантовым и классическим, неясно. Увеличивая расстояние между блинами, исследователи могли бы заставить частицу становиться все больше и больше и потенциально увидеть, когда она перестанет вести себя как квантовая частица, а скорее как классическая.

Такие эксперименты могут позволить физикам приблизиться к долгожданной мечте — теории всего , которая объединила бы теорию относительности Эйнштейна, описывающую очень большое, с квантовой механикой, описывающей очень малое.

Между тем, текущий эксперимент помог команде найти способы производства еще более точных атомных часов, сказал Ботвелл. Он добавил, что будущие инструменты можно будет использовать для измерения крошечных различий в массе Земли под ними, что может сделать часы полезными для обнаружения потока магмы внутри вулканов, изменений в талой воде внутри ледников или движения плит земной коры.

Первоначально опубликовано на Live Science .

Примечание редактора: эта статья была обновлена, чтобы указать, что атомные часы на самолетах идут заметно быстрее (не «медленнее»), чем на земле.

Адам Манн — независимый журналист с десятилетним стажем, специализирующийся на астрономии и физике. Он имеет степень бакалавра астрофизики Калифорнийского университета в Беркли. Его работы публиковались в New Yorker, New York Times, National Geographic, Wall Street Journal, Wired, Nature, Science и многих других изданиях. Он живет в Окленде, штат Калифорния, где любит кататься на велосипеде.

Сверхточные атомные часы готовы к новым открытиям в физике

Сара Пердью, Университет Висконсин-Мэдисон

Одним из первых шагов в создании оптических атомных часов, используемых в этом исследовании, является охлаждение атомов стронция почти до абсолютного нуля в вакуумной камере, благодаря чему они выглядят как светящийся голубой шар, плавающий в камере. Предоставлено: Шимон Колковиц.

Физики Университета Висконсин-Мэдисон создали атомные часы с одними из самых высоких характеристик за всю историю, они объявили 16 февраля в журнале Nature .

Их инструмент, известный как атомные часы на оптической решетке, может измерять разницу во времени с точностью, эквивалентной потере всего одной секунды каждые 300 миллиардов лет, и является первым примером «мультиплексированных» оптических часов, в которых могут существовать шесть отдельных часов. в той же среде. Его конструкция позволяет команде тестировать способы поиска гравитационных волн, пытаться обнаружить темную материю и открывать новую физику с помощью часов.

«Часы на оптической решетке уже являются лучшими часами в мире, и здесь мы получаем такой уровень производительности, которого никто раньше не видел», — говорит Шимон Колковиц, профессор физики Университета Вашингтона в Мэдисоне и старший автор исследования. «Мы работаем как над улучшением их производительности, так и над разработкой новых приложений, которые станут возможными благодаря этой повышенной производительности».

Атомные часы настолько точны, потому что они используют фундаментальное свойство атомов: когда электрон меняет энергетический уровень, он поглощает или излучает свет с частотой, одинаковой для всех атомов определенного элемента. Оптические атомные часы отсчитывают время с помощью лазера, точно настроенного на эту частоту, и для точного отсчета времени им требуются одни из самых сложных в мире лазеров.

Для сравнения, у группы Колковица «относительно паршивый лазер», говорит он, поэтому они знали, что любые построенные ими часы сами по себе не будут самыми точными или точными. Но они также знали, что для многих последующих применений оптических часов потребуются портативные коммерчески доступные лазеры, подобные их. Разработка часов, которые могли бы использовать обычные лазеры, была бы благом.

В своем новом исследовании они создали мультиплексированные часы, в которых атомы стронция можно разделить на несколько часов, расположенных в одну линию в одной и той же вакуумной камере. Используя только одни атомные часы, команда обнаружила, что их лазер надежно возбуждает электроны в том же количестве атомов только в течение одной десятой секунды.

Однако, когда они одновременно посветили лазером на двое часов в камере и сравнили их, количество атомов с возбужденными электронами оставалось одинаковым между двумя часами до 26 секунд. Их результаты означали, что они могли проводить значимые эксперименты гораздо дольше, чем позволял их лазер в обычных оптических часах.

«Обычно наш лазер ограничивал бы производительность этих часов», — говорит Колковиц. «Но поскольку часы находятся в одной и той же среде и испытывают точно такой же лазерный свет, эффект лазера полностью исчезает».

Затем группа спросила, как точно они могут измерить разницу между часами. Две группы атомов, находящихся в немного разных средах, будут двигаться с несколько разной скоростью в зависимости от гравитации, магнитных полей или других условий.

Они провели свой эксперимент более тысячи раз, измерив разницу в частоте хода своих двух часов в общей сложности около трех часов. Как и ожидалось, поскольку часы находились в двух немного разных местах, их тиканье немного отличалось. Команда продемонстрировала, что по мере того, как они проводили все больше и больше измерений, им удавалось лучше измерять эти различия.

В конце концов, исследователи смогли обнаружить разницу в скорости хода двух часов, которая соответствовала бы их расхождению всего на одну секунду каждые 300 миллиардов лет — измерение точного хронометража, установившее мировой рекорд для двух пространственно разнесенных часов. .

Это также было бы мировым рекордом по самой точной разнице частот, если бы не другая статья, опубликованная в том же номере Nature . Это исследование было проведено группой из JILA, исследовательского института в Колорадо. Группа JILA обнаружила разницу частот между верхом и низом рассеянного облака атомов примерно в 10 раз лучше, чем группа UW-Madison.

Их результаты, полученные на расстоянии одного миллиметра, также представляют собой кратчайшее на сегодняшний день расстояние, на котором общая теория относительности Эйнштейна была проверена с помощью часов. Группа Колковица планирует вскоре провести аналогичный тест.

«Удивительно то, что мы продемонстрировали такую же производительность, как и группа JILA, несмотря на то, что мы используем лазер на несколько порядков хуже», — говорит Колковиц. «Это действительно важно для многих реальных приложений, где наш лазер выглядит намного больше, чем то, что вы использовали бы в полевых условиях».

Чтобы продемонстрировать потенциальное применение своих часов, команда Колковица сравнила изменения частоты между каждой парой из шести мультиплексированных часов в цикле. Они обнаружили, что разница в сумме равна нулю, когда они возвращаются к первым часам в цикле, подтверждая согласованность их измерений и устанавливая возможность обнаружения крошечных изменений частоты в этой сети.

«Представьте, что облако темной материи проходит через сеть часов — есть ли способ увидеть эту темную материю в этих сравнениях?» — спрашивает Колковиц. «Это эксперимент, который мы можем провести сейчас, и который вы просто не могли провести ни в одной из предыдущих экспериментальных систем».

Узнайте больше

Использование атомных часов для демонстрации общей теории относительности

Дополнительная информация:
Шимон Колковиц, Сравнение дифференциальных часов с мультиплексированными часами на оптической решетке, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-021-04344-y. www.nature.com/articles/s41586-021-04344-y

Связано: Тобиас Ботвелл, Определение гравитационного красного смещения в атомном образце миллиметрового масштаба, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-021-04349-7. www.nature.com/articles/s41586-021-04349-7

Информация журнала:
Природа

Предоставлено
Университет Висконсин-Мэдисон

Цитата :
Сверхточные атомные часы готовы к новым открытиям в физике (16 февраля 2022 г. )
получено 5 октября 2022 г.
с https://phys.org/news/2022-02-ultraprecise-atomic-clock-poised-physics.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Новые «сверхточные» атомные часы могут открыть еще неизведанные области физики

МЭДИСОН, Висконсин — Представьте, что вы приехали на рабочее совещание, и ваш начальник сообщает вам, что вы опаздываете примерно на 9 часов.0069 одна миллиардная секунды. Этот кошмарный сценарий может однажды осуществиться благодаря команде физиков из Университета Висконсин-Мэдисон. Там исследователи создали одни из самых высокопроизводительных атомных часов из когда-либо созданных. Если на мгновение отложить в сторону возможность повышенного внимания к опозданиям, этот новый дизайн часов является крупным научным благом, позволяющим ученым тестировать новые методы поиска гравитационных волн, пытаться обнаружить темную материю и открывать новую физику с помощью часов.

Официально известное как атомные часы на оптической решетке , это невероятное устройство способно измерять разницу во времени с точностью, эквивалентной потере одной секунды каждые 300 миллиардов лет. Эти новые часы являются первым реальным примером «мультиплексированных» оптических часов, которые относятся к шести отдельным часам, существующим в одной среде.

«Часы на оптической решетке уже являются лучшими часами в мире, и здесь мы получаем такой уровень производительности, которого никто раньше не видел», — говорит в своем заявлении старший автор исследования Шимон Колковиц, профессор физики UW-Madison. «Мы работаем как над улучшением их производительности, так и над разработкой новых приложений, которые станут возможными благодаря этой улучшенной производительности».

Наука об оптимальных атомных часах

Что делает атомные часы такими точными? Когда энергетические уровни электрона колеблются, он отвечает поглощением или излучением света с одинаковой частотой, связанной со всеми атомами определенного элемента. Оптические атомные часы точно отслеживают время, используя лазер, настроенный на точное соответствие этим частотам. Как можно себе представить, это невероятно деликатный процесс, требующий самых сложных в мире лазеров.

Группа профессора Колковица знала, что у них нет доступа к этим типам лазеров. По их собственным словам, их лазер был «довольно паршивым». Однако они также знали, что для многих последующих приложений оптических часов требуются портативные коммерчески доступные лазеры, подобные их. Так что, если бы исследовательская группа смогла разработать точные часы, используя свой средний лазер, это было бы большим делом.

Они создали мультиплексированные часы, которые позволяют разделить атомы стронция на несколько часов, расположенных в линию в одной вакуумной камере. Они отметили, что с одними атомными часами их лазер был способен надежно возбуждать электроны в том же количестве атомов только в течение одной десятой секунды.

Но когда тот же лазер был направлен одновременно на двое часов в камере, количество атомов с возбужденными электронами оставалось одинаковым между двумя часами целых 26 секунд! Это означало, что они могли проводить значимые эксперименты гораздо дольше, чем их «паршивый» лазер обычно позволял бы проводить с обычными оптическими часами.

«Обычно наш лазер ограничивал бы производительность этих часов», — объясняет профессор Колковиц. «Но поскольку часы находятся в одной и той же среде и испытывают точно такой же лазерный свет, эффект лазера полностью исчезает».

Затем исследователи хотели выяснить, насколько точно они могут измерить разницу между часами. Для справки: две группы атомов, работающих в слегка различающихся средах, движутся с несколько разной скоростью в зависимости от множества факторов (гравитации, магнитных полей и т. д.).

Из одной сферы переохлажденных атомов стронция группа Колковица мультиплексирует их в шесть отдельных сфер, каждую из которых можно использовать как атомные часы. (Источник: Шимон Колковиц)

Авторы исследования поразительно провели свой эксперимент более 1000 раз. Каждый раунд они измеряли разницу в частоте хода двух часов в течение примерно трех часов. Как и предполагалось, тиканье часов немного отличалось (из-за двух немного разных мест). По мере того, как регистрировалось все больше и больше измерений, исследовательская группа смогла лучше понять и измерить эти колебания.

К концу этого процесса исследователи смогли сузить эту разницу в тикании между двумя часами до скорости их отклонения друг от друга всего на одну секунду каждые 300 миллиардов лет. Такое точное измерение точного хронометража устанавливает новый мировой рекорд для двух пространственно разнесенных часов.

Почти мировой рекорд

Эта работа установила бы еще один мировой рекорд, относящийся к общей наиболее точной разнице частот, если бы не другое исследование, опубликованное в том же номере Природа. Этот проект, возглавляемый JILA (исследовательским институтом в Колорадо), обнаружил разницу частот между верхом и низом рассеянного облака атомов примерно в 10 раз точнее, чем группа ученых UW-Madison.

Результаты группы JILA, полученные на расстоянии одного миллиметра, также представляют собой кратчайшее расстояние, на котором общая теория относительности Альберта Эйнштейна была проверена с помощью часов. Команда профессора Колковица хочет провести аналогичную работу в ближайшем будущем.

«Удивительно то, что мы продемонстрировали такую же производительность, как и группа JILA, несмотря на то, что мы используем лазер на несколько порядков хуже», — комментирует профессор Колковиц. «Это действительно важно для многих реальных приложений, где наш лазер выглядит намного больше, чем то, что вы использовали бы в полевых условиях».

Чтобы лучше продемонстрировать все возможные варианты использования своих часов, исследовательская группа сравнила изменения частоты между каждой парой из шести мультиплексированных часов в цикле.

Сверхточные часы: Наручные часы Swiss military. Выгодные цены – купить в Bestwatch.ru

Точные Часы 9 Букв — ответ на кроссворд и сканворд

ответ на кроссворд и сканворд

связанные кроссворды

похожие кроссворды

Статьи

Российские ученые создадут новые сверхточные часы

Эксперименты с сверхточными атомными часами подтверждают предсказания Эйнштейна о времени

Сверхточные атомные часы готовы к новым открытиям в физике

Новые «сверхточные» атомные часы могут открыть еще неизведанные области физики

Наука об оптимальных атомных часах

Почти мировой рекорд