最穩定原子鐘 行百億年仍準時

【明報專訊】美國科學家製造出號稱世上最穩定準確的時鐘，每秒之間的差異僅1萬兆分之一，較此前最準確的時鐘準確10倍，可望用於導航系統以至太空飛行設備。


美國國家標準及技術研究所（NIST）的專家上周於《科學》雜誌發表研究報告稱，新時鐘採用元素「鐿」（ytterbium）作為計時基準，先將約1萬個鐿原子的溫度冷卻到10微開爾文（microkelvin），即比起「絕對零度」－273.15℃高百萬分之十度，然後以特定波長的激光照射鐿原子，令原子中的電子出現能量層級變化，並發出電磁波信號，以控制時鐘運作。鐿原子鐘每秒之間的差異僅約1萬兆分之一（即小數點後18個位），若由150億年前宇宙誕生之初開始走動，時鐘到今天仍不會出現1秒誤差。


鐿作計時基準 研減體積裝太空船

相比之下，自1967年運行至今的NIST-F1銫原子鐘，現時被視為時間「黃金標準」，2011年，科學家評估認為，撇除所有物理效應，英國一個銫原子鐘會在運行約1.38億年後才出現不足1秒誤差。


專家指出，鐿原子鐘可望用於精準的導航系統，甚至進行太空任務，研究空間引力與時間的關係。研究人員目前正嘗試減省鐿原子鐘的體積，以便安裝在太空船中。