日本打造最精准原子钟可探测地球引力变化

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 15:22:41
 新浪科技讯 北京时间4月7日消息,日本专家组成的一个研究小组研制出迄今为止制造的精准度最高的原子钟。这台光晶格钟灵敏度极高,能够探测到地球引力发生的变化,允许科学家测量时间的精度达到令人吃惊的17位数。此外,它也可用于大幅改进GPS跟踪系统,探测最小10厘米的高度差。

  日本研究小组表示,这是朝着研制人类历史上最为精确的测量装置迈出的重要一步。原子钟用于设定国际原子时间或者协调世界时,二者与我们绝大多数人使用的格林尼治标准时间存在差异,但更为精确。随着时间的流逝,即使原子钟也会失去精确性,必须进行调整以修订微小误差。精确性降低与所谓的“迪克效应”有关,也就是原子钟的激光器产生的不必要的噪音。日本研究人员研制的光晶格钟避免了这个问题,同时更为稳定,无需经常调整。

  这台新原子钟由东京大学的英敏香取教授以及他的团队在澳大利亚新南威尔士大学维克多·弗拉姆鲍姆教授的帮助下研制。弗拉姆鲍姆表示,光晶格钟就像是一个放在草皮上,里面装有原子的蛋格。“离子时钟通常只有一个原子,你必须等待很长时间,才能达到所希望的精确度。新发明的原子钟可以操纵数千个原子,能够更快获得结果。”

  除了更为精确外,这台光晶格钟也可用于寻找地下矿物和碳氢化合物。GPS依靠令人难以置信的精确计时,精确度更高的GPS自然能够发挥更大作用。GPS追踪器通过与卫星保持通讯工作,卫星负责报告位置和时间。追踪器内的电脑将自己的时间与卫星报告的时间相比较,利用差值计算它们的方位。光以每秒18.6万英里(约合每秒30万公里)的速度穿行,如果卫星时间落后于GPS接收器的时间千分之一秒,接收器便可计算出它与卫星之间的距离为186英里(约合300公里)。

  弗拉姆鲍姆说:“我们在测量原子钟频率时的精确度可达到17位数。它的精确度高的惊人,甚至能够探测到地球引力势的差异。在引力场,时间走得更慢,时钟的快慢取决于物体引力势的强弱。”他指出,日本研究人员研制的原子钟也可用于石油勘探。“由于石油是低密度液体,所以石油的引力势低于附近岩石。借助于这种原子钟,你可以勘探矿物,应用于包括汽车、飞机和太空飞船在内所有平台的全球定位系统,进行实时相对大地测量。”(秋凌)
http://tech.sina.com.cn/d/2011-04-07/07405376155.shtml新浪科技讯 北京时间4月7日消息,日本专家组成的一个研究小组研制出迄今为止制造的精准度最高的原子钟。这台光晶格钟灵敏度极高,能够探测到地球引力发生的变化,允许科学家测量时间的精度达到令人吃惊的17位数。此外,它也可用于大幅改进GPS跟踪系统,探测最小10厘米的高度差。

  日本研究小组表示,这是朝着研制人类历史上最为精确的测量装置迈出的重要一步。原子钟用于设定国际原子时间或者协调世界时,二者与我们绝大多数人使用的格林尼治标准时间存在差异,但更为精确。随着时间的流逝,即使原子钟也会失去精确性,必须进行调整以修订微小误差。精确性降低与所谓的“迪克效应”有关,也就是原子钟的激光器产生的不必要的噪音。日本研究人员研制的光晶格钟避免了这个问题,同时更为稳定,无需经常调整。

  这台新原子钟由东京大学的英敏香取教授以及他的团队在澳大利亚新南威尔士大学维克多·弗拉姆鲍姆教授的帮助下研制。弗拉姆鲍姆表示,光晶格钟就像是一个放在草皮上,里面装有原子的蛋格。“离子时钟通常只有一个原子,你必须等待很长时间,才能达到所希望的精确度。新发明的原子钟可以操纵数千个原子,能够更快获得结果。”

  除了更为精确外,这台光晶格钟也可用于寻找地下矿物和碳氢化合物。GPS依靠令人难以置信的精确计时,精确度更高的GPS自然能够发挥更大作用。GPS追踪器通过与卫星保持通讯工作,卫星负责报告位置和时间。追踪器内的电脑将自己的时间与卫星报告的时间相比较,利用差值计算它们的方位。光以每秒18.6万英里(约合每秒30万公里)的速度穿行,如果卫星时间落后于GPS接收器的时间千分之一秒,接收器便可计算出它与卫星之间的距离为186英里(约合300公里)。

  弗拉姆鲍姆说:“我们在测量原子钟频率时的精确度可达到17位数。它的精确度高的惊人,甚至能够探测到地球引力势的差异。在引力场,时间走得更慢,时钟的快慢取决于物体引力势的强弱。”他指出,日本研究人员研制的原子钟也可用于石油勘探。“由于石油是低密度液体,所以石油的引力势低于附近岩石。借助于这种原子钟,你可以勘探矿物,应用于包括汽车、飞机和太空飞船在内所有平台的全球定位系统,进行实时相对大地测量。”(秋凌)
http://tech.sina.com.cn/d/2011-04-07/07405376155.shtml
换成TG,三炮又该说了:骗取经费劳民伤财的政绩工程、花架子工程,华而不实,有个球用啊 ?! 地震海啸都预测不了?! 能变成P民的医疗和住房啊 ?!
貌似我国的原子钟与国际水平有差距 但是凑活着能用 否则北斗也就上不了了

其实我一直很崇拜惯性导航  是不是根据加速度和初始速度方向 然后积分就能化成轨迹曲线图  判断所在位置啊?
地个震,又不准了
原理是啥
貌似我国的也快出来了吧?

华东师范大学“光谱学与波谱学教育部重点实验室”的马龙生教授与毕志毅教授3月19日在国际著名杂志《科学》发表题为“以10-19的不确定度实现光频合成及比对”的学术论文,赢得国际同行专家的广泛关注和重视。

国际标准局对此研究成果给予高度评价,认为“以前所未有的精度实现光频合成与分割”“此项不寻常的研究成果(人们难以想像在其它任何科学领域可能有如此高的精度)不仅开辟进一步增进我们对许多物理问题的理解,而且还涉及重大技术进步和新的实际应用”。美国国家标准与技术研究所对这一研究成果意义的评价是“朝着基于光频(而不是微波频率)的新一代原子钟研究迈出的重要一步”。

“光钟”研究是2002年以来国际计量科学发展的一个新热点,也是国际激光战略技术研究领域一个新的制高点。目前,国内外计量界和一些著名科学家认为,“光钟”将成为国际新一代时间频率的基准。

华东师范大学这项研究成果为研制“光钟”铺平了道路,也有助于人们对自然界基本定律的更深入认识。这一成果显示,通过精心设计并在极其严格的条件下进行的“光梳”比对实验及科学计算,证实光学频率合成与比对的不确定度已达到10-19水平。“光梳”发出的电磁波的频谱分布如同梳子的齿,可以进行时间长度、频率的高精度测量。“光梳”可将一小时分割为1019个相同的时间段。“光梳”的功能如同一个光学齿轮,它能将非常高的光学频率分到较低的频率,实现不同光学频率标准间以及光学频率标准与微波频率标准间超高度的连接。这项研究成果使光学频率控制精度达到前所未有的程度,有利于推动全球“光钟”的研制和开发。(记者刘军)

新华网 2004年3月23日
我看本子还是全力研制预测地震的科技吧,为自己也为人类做点贡献嘛