Что если секунда — ложь? Учёные готовятся переписать стандарт времени
NewsMaker10 часов, 6 стран, 45 дней: возможно, вы видите конец старой секунды
Группа из 69 учёных из Европы и Японии завершила крупнейшее в истории сравнение оптических атомных часов, подготовив почву для пересмотра самой основы измерения времени — длительности одной секунды.
Проект длился 45 дней и охватил шесть стран: Финляндию, Францию, Германию, Италию, Великобританию и Японию. В рамках эксперимента 10 оптических часов связали с помощью спутниковых сигналов и сверхстабильных оптоволоконных линий связи. Суммарно было проведено 38 сравнений частотных соотношений, включая четыре, выполненные напрямую впервые — шаг к созданию глобальной шкалы времени на основе оптики.
По словам Марко Пиццокаро, старшего научного сотрудника Итальянского национального института метрологических исследований (INRiM), эти измерения позволили понять, что ещё нужно для внедрения оптических часов в международную систему хронометрии. Он подчеркнул, что такой «распределённый лабораторный стенд» может применяться и в фундаментальной физике — например, для поиска тёмной материи.
В отличие от традиционных цезиевых часов, определяющих координированное всемирное время (UTC), оптические часы используют лазеры для возбуждения атомов и работают на принципиально другой частоте. Это позволяет достичь точности, при которой ошибка в одну секунду возникла бы только спустя миллиарды лет.
Чтобы использовать весь потенциал таких часов, необходимо регулярно их сравнивать — особенно с учётом того, что разные устройства используют разные атомы. Связь через оптоволокно оказалась критически важной: она обеспечивает точность, в 100 раз превышающую спутниковую. Такие линии использовались для связи между лабораториями во Франции, Германии и Италии.
Некоторые сравнения проводились внутри стран — например, в Великобритании и Германии — с помощью многожильных волокон, что ещё сильнее снижало неопределённость.
Проект был не только технологически сложным, но и статистически требовательным: как отметила Рэйчел Годан из Национальной физической лаборатории Великобритании (NPL), не все результаты совпали с ожиданиями. Однако использование сразу нескольких методов связи помогло выявить источник расхождений.
Как подчеркнул Томас Линдвалл, старший учёный финского VTT MIKES, одновременное сравнение множества часов — важный шаг к отбору лучших кандидатов для новой дефиниции секунды.
Результаты опубликованы в журнале Optica . Пересмотр международной системы единиц с переходом на оптические часы ожидается к 2030 году.
Группа из 69 учёных из Европы и Японии завершила крупнейшее в истории сравнение оптических атомных часов, подготовив почву для пересмотра самой основы измерения времени — длительности одной секунды.
Проект длился 45 дней и охватил шесть стран: Финляндию, Францию, Германию, Италию, Великобританию и Японию. В рамках эксперимента 10 оптических часов связали с помощью спутниковых сигналов и сверхстабильных оптоволоконных линий связи. Суммарно было проведено 38 сравнений частотных соотношений, включая четыре, выполненные напрямую впервые — шаг к созданию глобальной шкалы времени на основе оптики.
По словам Марко Пиццокаро, старшего научного сотрудника Итальянского национального института метрологических исследований (INRiM), эти измерения позволили понять, что ещё нужно для внедрения оптических часов в международную систему хронометрии. Он подчеркнул, что такой «распределённый лабораторный стенд» может применяться и в фундаментальной физике — например, для поиска тёмной материи.
В отличие от традиционных цезиевых часов, определяющих координированное всемирное время (UTC), оптические часы используют лазеры для возбуждения атомов и работают на принципиально другой частоте. Это позволяет достичь точности, при которой ошибка в одну секунду возникла бы только спустя миллиарды лет.
Чтобы использовать весь потенциал таких часов, необходимо регулярно их сравнивать — особенно с учётом того, что разные устройства используют разные атомы. Связь через оптоволокно оказалась критически важной: она обеспечивает точность, в 100 раз превышающую спутниковую. Такие линии использовались для связи между лабораториями во Франции, Германии и Италии.
Некоторые сравнения проводились внутри стран — например, в Великобритании и Германии — с помощью многожильных волокон, что ещё сильнее снижало неопределённость.
Проект был не только технологически сложным, но и статистически требовательным: как отметила Рэйчел Годан из Национальной физической лаборатории Великобритании (NPL), не все результаты совпали с ожиданиями. Однако использование сразу нескольких методов связи помогло выявить источник расхождений.
Как подчеркнул Томас Линдвалл, старший учёный финского VTT MIKES, одновременное сравнение множества часов — важный шаг к отбору лучших кандидатов для новой дефиниции секунды.
Результаты опубликованы в журнале Optica . Пересмотр международной системы единиц с переходом на оптические часы ожидается к 2030 году.