Vova Krasen

Vova Krasen 0

2983

2983 960

Cu precizie, timpul este important; te ridică dimineața și coordonează totul, de la călătoriile aeriene până la sistemul GPS. Și dacă o faci suficient de bine, poți chiar să-l folosești pentru a naviga în spațiul exterior.

Dar a spune timpul este și o provocare tehnică majoră. Fiecare ceas din lume este inexact într-o oarecare măsură. Indiferent de tehnologia pe care o folosești ceasul de mână pentru a marca viitorul bifând în trecut, căpușele vor fi măsurate în mod imperfect. Din când în când, o fracțiune de secundă se pierde. Chiar și ceasurile atomice - care măsoară timpul observând oscilațiile ultraprecise ale atomilor individuali și alcătuiesc cronometrele oficiale ale lumii - sunt imperfecte, motiv pentru care cercetătorii se străduiesc întotdeauna să construiască unul care este ceva mai exact decât orice a fost construit înainte. Și acum, pentru prima dată, o echipă de cercetători chinezi și-a dat seama cum să facă ca una dintre cele mai precise tehnologii cu ceas atomic disponibile în prezent să funcționeze în spațiu.

Într-o lucrare publicată astăzi (24 iulie) în revista Nature Communications, o echipă de cercetători de la Institutul de Optică și Mecanică Fine din Shanghai de la Academia Chineză de Științe a anunțat oficial că au operat cu succes un ceas atomic la rece timp de mai bine de 15 luni pe orbită la bordul stațiunii spațiale chineze, acum defuncte, Tiangong-2. (Realizarea a fost raportată inițial în revista Science în septembrie 2017, când o versiune a lucrării a intrat în direct în jurnalul de preimprimare arXiv înainte de a trece prin revizuirea colegilor și procesul de publicare formală.) [Wacky Physics: The Coolest Little Particles in Nature]

Ceasurile atomice la rece, care funcționează prin atomi de răcire cu laser până aproape de zero absolut înainte de a măsura oscilațiile lor, pot fi mai precise, deoarece la temperaturi foarte mici, aceste „căpușe” sunt mai consistente. Dar, de fapt, obținerea de atomi la aceste temperaturi este foarte dificil pe Pământ, și cu atât mai puțin în limitele unei nave spațiale.

Ceasurile atomice reci măsoară vibrațiile atomilor în timp ce sunt în cădere liberă, astfel încât să nu interacționeze cu nimic altceva. Pe Pământ, asta necesită întunecarea constantă a unui atom, astfel încât acesta să poată fi măsurat în timp ce cade prin detector.

Cercetătorii au reușit să facă atomi ultracold în cădere liberă înainte, a scris echipa în lucrare. Dar asta a însemnat să arunce mai mult sau mai puțin experimentul în aer și să îl lăsăm să cadă.

"Aceste metode asigură un mediu de microgravitate care variază de la câteva secunde (turn drop, zbor parabolic) până la câteva minute (sunet rachetă)", au scris în studiu.

Este dificil să facă ca un astfel de dispozitiv să funcționeze în orbită, au scris cercetătorii, deoarece trebuie să fie mult mai mici decât omologii săi pe Pământ, să treacă testele de siguranță necesare pentru a se lansa în spațiu, a lucra în microgravitate, a se proteja de radiațiile cosmice - și a face Toate acestea fără ca fizicienii cuantici să se adapteze, dacă ceva nu merge bine.

Dar cercetătorii au scris câteva ceasuri atomice la rece, legate de spațiu. Cel mai important, ele pot studia oscilațiile atomice pe perioade mult mai lungi. În microgravitate, atomul poate rămâne în loc mai mult timp, permițând o perioadă mai lungă de măsurare.

După cum a raportat Știința în 2017, cercetătorii Agenției Spațiale Europene (ESA) au spus că ceasul atomic rece al lui Tiangong-2 nu era atât de precis pe cât ar fi putut fi. Dar ceasul ESA - care, în teorie, ar fi mai precis - s-a confruntat cu întârzieri și nu s-a ridicat niciodată în spațiu.

Publicat inițial la .