Šešių Europos šalių mokslininkai atliko precedento neturintį eksperimentą, tai vienu metu palygino dešimt itin tikslių optinių laikrodžių. Tai pirmas toks tyrimas šiuo mastu, siekiantis dar labiau patikslinti laiko matavimą.
Skirtingai nei tradiciniai cezio atominiai laikrodžiai, šie optiniai laikrodžiai matuoja atomų šuolius tarp energijos lygių naudodami lazerius ir pasižymi šimtus kartų didesniu tikslumu. Teigiama, kad jie gali klysti mažiau nei sekundei per milijardus metų.
Mokslininkai atliko 38 vadinamųjų dažnių santykių matavimus, kurie leido įvertinti, kaip tiksliai laikrodžiai sutampa. Keturi iš šių matavimų pasaulyje buvo atlikti pirmą kartą, o daugelis kitų su rekordiškai maža paklaida.
Šie rezultatai priartina pasaulį prie galimo sekundės apibrėžimo pakeitimo nuo cezio pagrindu veikiančių laikrodžių pereinant prie pažangesnių optinių sistemų.
Optiniai laikrodžiai, būtini mūsų kasdienybei
Kaip pabrėžia Helen Margolis iš Jungtinės Karalystės Nacionalinės fizikos laboratorijos, atominiai laikrodžiai atlieka svarbų vaidmenį daugelyje kasdienių technologijų nuo GPS navigacijos, elektros tinklų valdymo iki finansinių operacijų sinchronizavimo. Todėl laiko matavimo tikslumo didinimas turi tiesioginę reikšmę mūsų gyvenimui.
Laikrodžių sujungimas per didelius atstumus tapo vienu pagrindinių iššūkių. Naudoti du metodai, tai GPS signalai ir optiniai šviesolaidžiai. Nors GPS buvo prieinamas visiems laikrodžiams, signalų netikslumai ribojo jo naudą. T
uo tarpu šviesolaidžiai, naudoti Prancūzijoje, Vokietijoje ir Italijoje, užtikrino net 100 kartų didesnį tikslumą, tačiau juos buvo galima naudoti tik trumpais atstumais. Kai kurie laikrodžiai buvo tame pačiame laboratorijos pastate, todėl juos buvo galima sujungti tiesiogiai, sumažinant paklaidą iki minimumo.
Netikėti rezultatai ir naujos galimybės
Tyrimas atskleidė ir keletą netikėtumų, ne visi matavimai atitiko prognozes. Tačiau turint tiek daug sinchroniškai veikiančių laikrodžių, tapo lengviau identifikuoti nesutapimų priežastis. Pasak Rachel Godun iš NPL, skirtingų sujungimo metodų naudojimas suteikė galimybę patikrinti matavimų nuoseklumą.
Šie laikrodžiai turi potencialą ne tik laiko apibrėžimui, bet ir gilesniems moksliniams tyrimams, pavyzdžiui, tamsiosios medžiagos paieškai ar fizikinių dėsnių tikrinimui. Pasak Marco Pizzocaro iš Italijos, eksperimentas veikė tarsi išskirstyta laboratorija, kuri padeda žengti į naują tikslumo lygmenį.
Nors iki galutinio pereinamojo etapo dar reikia mažinti matavimo paklaidą ir užtikrinti ilgalaikį laikrodžių patikimumą, optinių laikrodžių era jau arti. Kaip teigia Thomas Lindvall iš Suomijos, būtent koordinuoti ir patikimi matavimai sudaro pagrindą globaliam sekundės apibrėžimo atnaujinimui. Tai gali pakeisti ne tik laiką, bet ir technologijų ateitį.
