Nauka

Polacy stworzyli superdokładny optyczny zegar atomowy

Wojciech Kulik | Redaktor serwisu benchmark.pl
19 komentarzy Dyskutuj z nami

Gdyby polski zegar rozpoczął działanie w momencie Wielkiego Wybuchu, dziś spóźniałby się (lub spieszyłby) maksymalnie o jedną dziesiątą sekundy.

KL FAMO zegar

Polscy naukowcy z Krajowego Laboratorium Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej (KL FAMO) w Toruniu zaprojektowali i zbudowali optyczny zegar atomowy. Nie dość, że na świecie jest ich niewiele, to jeszcze nasz jest dosłownie superdokładny. Osiągnięcie błędu jednej sekundy zajmie ponoć miliardy lat – dla zobrazowania tej liczby dodajmy, że gdyby polski zegar rozpoczął działanie w momencie Wielkiego Wybuchu, dziś spóźniałby się (lub spieszyłby) maksymalnie o jedną dziesiątą sekundy. To chyba dobry wzór pod ustawienie naszych domowych zegarków, prawda?

Zegar Polaków nie tyka (bo jest optyczny) i zdecydowanie nie damy rady powiesić go na ścianie. Zajmuje on cztery pokoje w KL FAMO i składa się z trzech głównych elementów: wzorca atomowego, grzebienia optycznego i lasera o wysokiej precyzji. Wzorcem są tutaj atomy strontu 88, który jest najpopularniejszym izotopem metali ziem alkalicznych i który charakteryzuje się czasem połowicznego rozpadu mierzonym w miliardach lat. Atomy są zawieszone w próżni, gdzie panuje temperatura poniżej 10 mikrokelwinów, a rejestrowanie upływu czasu odbywa się poprzez strzelanie w nie laserem (co jest znacznie bardziej skomplikowane niż może się wydawać). 

Laser emituje światło o częstotliwości 429 teraherców, rozświetlając atomy. Częstotliwość lasera, dopasowywana do oscylacji wzorca atomowego, jest zbyt wysoka, aby liczyć ją elektronicznie, przez co nie można jej używać bezpośrednio do mierzenia czasu. W tym miejscu do akcji wkracza właśnie optyczny grzebień częstości (rodzaj lasera pulsacyjnego), wykorzystywany do wystrzeliwania bardzo krótkich błysków światła, które są zsynchronizowane z głównym laserem o wysokiej częstotliwości. Wynikiem jest zamiana wartości na częstotliwości radiowe, które mogą już być liczone elektronicznie.

Oczywiście zanim zegar KL FAMO będzie gotowy do użycia konieczne jest jeszcze dostrojenie i przetestowanie wielu jego elementów. Wstępne dane pokazują jednak, że jest to już najdokładniejszy zegar w Polsce. Optyczne zegary atomowe to wciąż bardzo nowa technologia, która w przyszłości może zaoferować bardzo dokładne mierzenie czasu. Ich działanie bazuje na częstotliwości wzorcowej (mierzona jest częstotliwość oscylacji w atomach, które wszędzie zachowują te same właściwości). W porównaniu z „nieoptycznymi” zegarami atomowymi, są one 40 tys. razy dokładniejsze (bo i tyle razy właśnie szybsze są drgania).

Poza Polakami w swoich krajach mają je jeszcze tylko Amerykanie, Japończycy, Niemcy i Francuzi. Budowa kosztowała 20,5 mln złotych, a pieniądze na ten cel zostały przekazane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Źródło: ExtremeTech, Neon24, Gazeta, KL FAMO

Komentarze

19
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Konto usunięte
    https://www.youtube.com/watch?v=zaR3sVpTB98

    What time is it ? Klasyk :)
    6
  • avatar
    Suncho
    ,,429 teraherców'' czekamy na odpowiedz Intela i AMD ;]
    pozdro
    5
  • avatar
    Konto usunięte
    Bardzo interesujący news, ale co to jest "najpopularniejszy izotop"? Na liście przebojów, czy wsród celebrytów? Kolega chyba po humanie...

    Może być np. najbardziej rozpowszechniony w skorupie ziemskiej(ale jest nim wapń,a nie stront), możesz być najczęściej wykorzystywanym w zegarach atomowych lub stront-88 może być najbardziej rozpowszechnionym izotopem tego pierwiastka.
    3
  • avatar
    Konto usunięte
    A mnie ciekawi wg jakiego czasu ustawiaja oni te wszystkie superdokladne zegary.
    2
  • avatar
    mutissj
    OK, a teraz sprzedaż patentu za granica.
    1
  • avatar
    kkastr
    Żeby robić naukę potrzeba kasy, ale czy trzeba nauki by robić kasę? Wiele osób uważa, że tak, ale historia uczy czegoś innego. Doskonale pokazuje to przykład Chin lub Japonii. Obydwa kraje najpierw dorobiły się na zwykłych, codziennych produktach, na tandecie (Japonia 50lat temu, Chiny obecnie). Dopiero jak się zaczęły bogacić to powoli zaczęły się przestawiać na coraz bardziej zaawansowane badania naukowe i techniczne. A więc to nie badania dają bogactwo, tylko bogactwo pozwala prowadzić badania. Dziś najbardziej zaawansowane naukowo kraje to USA, Japonia, Niemcy, Francja, Anglia. To nie przypadek, że są to również jedne z najwolniej rozwijających się ekonomicznie krajów na świecie. Warto pamiętać, że historia nauki to 99% błędów, pomyłek i porażek, a tylko czasami udaje się coś realnie odkryć, wynaleźć. Oczywiście dziś każdy dba o PR i reklamuje swoje badania jako wielki sukces - sam tak robię, bo siedzę w astronomii i widzę, że bez tego ani rusz. Ale prawda jest taka, że żaden kraj jeszcze nigdy na badaniach naukowych ekonomicznie nie zyskał. Rozwój nauki jest skutkiem, a nie przyczyną bogactwa narodów.
  • avatar
    Konto usunięte
    20.5 miliona zł z podatków nas wszystkich!!! A teraz proste pytanie. W jakim celu potrzebne jest tak dokładne mierzenie czasu? Bo coś czuję ze 20.5 miliona zł można by było w innym celu spożytkować, tak żeby naród coś z tego miał, a nie garstka naukowców!
    -15
  • avatar
    Daniel1209
    Zgadza się, czas TAI liczony jest od północy 1 stycznia 1958r. Określony został na podstawie naturalnego ruchu obrotowego Ziemi ale jak się okazało ruch ten się zmienia i od początku liczenia TAI dodano już bodajże 23sec do czasu UTC.
    Dawniej dokładne mierzenie czasu nie było możliwe, teraz jest to możliwe więc czemu tego nie zrobić ?