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麻省理工研制出能装进口袋的原子钟
文章来源   澳门皇家真人荷官发牌    发布人:澳门皇家真人荷官发牌 发布时间: 2014-11-21人气:224
作者: 信息中心 ?来源: 腾讯科学 ? 时间: 2014-11-21

据国外媒体报道,麻省理工学院的研究人员正在研发一种高精度原子钟,只有魔方大小,每个面大约为5厘米。这种原子钟未来有可能用于传统钟表无法工作的地方计时,比如说海底或者战争区域,这些区域的信号干扰会限制卫星网络的传输。


与其它的原子钟一样,MIT研究人员研发的这款原型通过测量真空中铯原子的自然振动计算时间。所有的原子在两个能级之间运动时都会以特定的频率振动,但是从20世纪60年代开始,铯原子的振动频率被用于定义一秒的长度。本质上,一秒相当于铯原子振动了9,192,631,770次。


为了记录铯原子的振动,科学家通常使用一种所谓的喷泉钟。它有点类似于喷水的喷泉,它向空中喷射铯原子群,并且记录它们的振动次数。记录超过90亿次振动需要一个大钟,为了缩小这些庞大的仪器,研究人员决定在10毫秒内测量较少的振动。


研究人员将10毫秒内记录的振动次数乘以100,他们就能够估计一秒内会出现多少次振动。他们也将原子通过的微波束换成激光束,这样在小范围内更容易控制。借助这些改变,MIT的研究团队能够使喷泉钟更加紧凑。然而,MIT团队的喷泉原子钟并非如NIST-F2原子钟一样精准,NIST-F2原子钟能够保持时间准确长达3亿年。
如果研究人员成功将原子钟缩小到便携式大小,它能够用于那些原子钟无法使用的领域,比如说手机等。潜水艇船员和深海潜水员甚至也能够在水下使用这些高精度的时钟。此外,战场上的士兵即使在卫星信号受到干扰时也能够使用这种原子钟。

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