Американские ученые разработали суперточные атомные часы

Атомные часы NIST-F4, недавно представленные Национальным институтом стандартов и технологий в Боулдере, штат Колорадо, - одно из самых точных устройств для измерения времени, когда-либо созданных на Земле, пишет Interesting Engineering.

Эти часы настолько точны, что если бы они начали тикать в эпоху динозавров, они и сегодня показывали бы время с точностью до секунды.

В этом месяце ученые NIST официально представили его в Международное бюро мер и весов (BIPM) для сертификации в качестве «первичного стандарта частоты» - титула, который присваивается самым элитным атомным часам на планете.

Всего около десяти стран эксплуатируют такие часы, и теперь США снова в этом эшелоне.

В отличие от обычных часов, атомные часы типа NIST-F4 определяют время с помощью естественных колебаний атомов - в данном случае, атомов цезия.

Внутри часов тысячи атомов охлаждаются до температуры, близкой к абсолютному нулю, с помощью лазеров, а затем подбрасываются вверх в виде фонтана.

Поднимаясь и опускаясь, они проходят через микроволновое излучение, настроенное на частоту, которая заставляет атомы менять свое энергетическое состояние - переход, определяющий «тиканье» часов.

Это тиканье происходит ровно 9 192 631 770 раз в секунду, и подсчет этих тиканий позволяет часам определять официальную секунду.

Часы NIST-F4 появились не в одночасье. Он развился из NIST-F1, первых фонтанных часов агентства, построенных в конце 1990-х годов.

После того как в 2016 году переезд нарушил работу F1, ученые NIST решили перестроить сердце часов - микроволновый резонатор - с нуля.

Они потратили годы на доработку каждой детали, от магнитных катушек до оптических систем, добиваясь допусков шириной в одну пятую человеческого волоса.