時鐘非常精確,如果執行 300 億年,它會損失不到 1 秒,這是宇宙年齡的兩倍多。,這一突破為光學晶格鍾鋪平了道路,相比之下,當前的原子鐘每 1 億年損失一秒,突出了光學晶格鐘的準確性。
光學晶格鍾是我們標準原子鐘的下一步,它依靠電磁輻射與特定原子的激發態的相互作用來計時。例如,它們被用於全球導航衛星系統,如 GPS,並控制電視廣播的波頻率。
這一種將計時精度提高 1,000 倍的新型時鐘可以讓科學家們以前所未有的方式研究和探索宇宙,讓他們能夠探測引力波、尋找暗物質,並對自然的基本原理進行精確測試。
透過將振盪帶到電磁頻譜的可見端,使這些時鐘更加準確,其頻率比現有原子鐘中使用的頻率高十萬倍。科學家開發的“光學晶格鍾”用來捕獲原子並在超低溫下保持它們不動,以幫助正確測量時間。如果原子因重力或其他運動而下落,則會損失精度,並且相對論會導致計時失真。
該技術的潛在用途數還有很多,當與現有技術結合時,它們可能將 GPS 導航精度提高一千倍此外,重力和時間之間的聯絡還可以幫助研究人員追蹤地球上的火山和地震事件,並幫助無人駕駛航天器在火星上著陸。如果世界天文臺的時鐘同步到最微小的幾分之一秒,天文學家也可以更好地瞭解黑洞。
暗物質必須以某種方式與普通物質相互作用,而不僅僅是引力物理學,科學家希望能夠在暗物質透過時減慢或加速時鐘的特徵中看到我們在地球上所知道的普通物質中可能存在的暗物質成分的非常微弱的特徵。