Hibrid jam atom dan skala ultra-tepat. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Hibrid jam atom dan skala ultra-tepat

18.01.2013

Ahli fizik telah mencipta jenis baru jam atom berdasarkan atom cesium, yang boleh digunakan bukan sahaja sebagai kronometer dan piawai masa, tetapi juga sebagai skala ultra-tepat, yang akan membolehkan dalam masa terdekat untuk menghubungkan piawaian jisim dan masa, menurut artikel yang diterbitkan dalam jurnal Science.

"Ketepatan jam kami melebihi tujuh bahagian setiap bilion. Ralat ini sepadan dengan anjakan satu saat dalam lapan tahun, yang kira-kira sama dengan ketepatan jam atom berasaskan cesium pertama yang dicipta 60 tahun lalu. (Sebaliknya ), jam ini, digabungkan dengan sfera Avogadro yang terbaik akan membantu kami mentakrifkan semula kilogram. Kekerapan tanda dalam jam kami adalah bersamaan dengan jisim atom tunggal, dan mengetahuinya, kami boleh mengira jisim keseluruhan sampel," kata ketua pasukan Holger Mueller dari University of California di Berkeley.(AS).

Seperti yang dijelaskan oleh ahli fizik, atom dan elektron bukan sahaja mikrozarah, tetapi juga gelombang. Oleh sebab itu, ia mempunyai sifat yang sama seperti gelombang elektromagnet, termasuk frekuensi dan amplitud. Frekuensi semula jadi ayunan atom dipanggil Compton, sebagai penghormatan kepada ahli fizik Amerika Arthur Compton, salah seorang perintis mekanik kuantum.

Menurut pengarang artikel itu, kesukaran dalam mengukur dan memerhati ayunan sedemikian menjadikan penggunaan praktikalnya sebagai "metronome" atau jam mustahil. Kumpulan Muller dapat mengatasi kesukaran ini dengan menggunakan "paradoks berkembar" yang terkenal. Menurut paradoks ini, masa akan mengalir dengan lebih perlahan untuk objek yang bergerak pada kelajuan yang cukup tinggi. Terima kasih kepada ini, seseorang yang telah mengembara ke bintang yang jauh dan kembali semula akan menjadi lebih muda daripada saudara kembarnya di Bumi.

Penulis artikel menyesuaikan fenomena ini untuk mengukur kekerapan getaran atom cesium. Dalam jam eksperimen mereka terdapat dua atom "kembar". Salah seorang daripada mereka sedang berehat, dan yang kedua bergerak melalui tangki dengan kelajuan tinggi. Disebabkan ini, bilangan getaran yang akan dibuat oleh kedua-dua atom bagi setiap unit masa akan berbeza dengan ketara. Tingkah laku mereka dipantau oleh peranti khas - interferometer atom, bacaannya diproses menggunakan algoritma komputer khas. Program ini membandingkan imej yang muncul selepas perlanggaran antara pancaran laser dan atom cesium pada penderia interferometer dan mengira kekerapan Compton salah satu daripadanya.

Oleh kerana frekuensi ini adalah malar dan hanya bergantung pada jisim zarah, ia boleh digunakan sebagai asas untuk jam ultra-tepat. Prototaip pertama jam atom oleh Muller dan rakan-rakannya bukanlah juara dalam ketepatan - ia adalah kira-kira 100 juta kali lebih rendah daripada analog terbaik berdasarkan teknologi lain. Sebaliknya, jam tangan sedemikian boleh digunakan untuk tujuan yang sama sekali berbeza, yang paling menarik dan menjanjikan ialah penciptaan standard jisim baharu. Seperti yang dijelaskan oleh Muller, dengan mengukur nilai tepat frekuensi Compton, anda boleh mengukur jisim zarah, yang akan membolehkan anda menentukan nilai kilogram dengan tepat dan mengaitkannya dengan yang kedua.

<< Belakang: Kanta kalis habuk dan kalis air Canon Dust Donuts 18.01.2013

>> Ke hadapan: Pengimbas x-ray pegang tangan 17.01.2013

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Bentuk kain bulu memori 22.06.2021

Bahan yang mempunyai keupayaan untuk kembali ke keadaan asalnya selepas ubah bentuk digunakan secara meluas dalam industri aeroangkasa, robotik, dan juga fesyen.

Penyelidik di Universiti Harvard telah berjaya mencipta bahan baharu daripada sisa bulu dengan ciri-ciri yang membolehkan ia digunakan untuk mencipta pakaian yang mengubah bentuk.

Asas bahan adalah keratin protein berserat, yang terkandung dalam rambut, kuku, cangkang moluska, dan juga dalam bulu. Keratin mempunyai beberapa sifat berguna yang mungkin menarik minat saintis bahan, kerana ia membentuk struktur heliks dalam bentuk rantai tunggal - heliks alfa. Dengan menggabungkannya dalam kuantiti yang mencukupi, para saintis memperoleh serat yang kuat dengan ingatan bentuk.

Para penyelidik bermula dengan mencetak kepingan keratin yang pelbagai bentuk, memprogramkan keadaan "awal" mereka dengan meletakkannya dalam larutan hidrogen peroksida dan monosodium fosfat. Dengan menggunakan pelbagai jenis pengaruh pada helaian, bahan itu boleh diberikan pelbagai bentuk untuk beberapa waktu.

Sebagai contoh, dalam satu eksperimen, pasukan itu dengan tegar "membetulkan" kepingan keratin dalam bentuk bintang origami yang rumit. Walau bagaimanapun, apabila bintang itu diletakkan di dalam air, ia berpusing dan menjadi mudah ditempa, membolehkan para saintis menggulungnya ke dalam tiub yang ketat. Selanjutnya, apabila ia kering, bentuk tiub menjadi struktur baru yang stabil, tetapi selepas "prosedur air" seterusnya tiub itu sekali lagi bertukar menjadi bintang origami.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web