科學家研製出世界上最精確的時鐘

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得益於首個全光學原子鐘，物理學家現在可以將時間細分到飛秒級別。在今天的《科學》雜誌上，科羅拉多州博爾德市國家標準與技術研究所的斯科特·A·迪達姆斯及其同事、德國加興馬克斯-普朗克量子光學研究所和科羅拉多大學博爾德分校的同事們描述了該儀器，他們表示，該儀器將“提供更精細的物理世界檢視”，並幫助研究人員“觀察物理‘常數’隨時間演變”。

自1967年以來，科學家們根據銫中的微波頻率躍遷來定義一秒，這種“滴答聲”大約每納秒發生一次。原子中的光學躍遷發生得更頻繁，因此可以計量出更小的時間劃分。但直到最近，研究人員還無法計算更快的滴答聲。現在，利用飛秒雷射器，迪達姆斯的研究團隊成功地計算了單個冷卻汞離子中的光學躍遷。這些翻轉大約每秒發生 1.064 千萬億次，即每飛秒一次。新的時計不僅更精確，而且體積也更小：總共佔據一個 120 釐米 x 60 釐米的緊湊空間（見圖）。