Wir wissen jetzt genauer, wie lange die Sekunde dauern wird – und ja, das ist hilfreich

Die Wissenschaftler verglichen drei verschiedene Arten von Atomuhren mit der nächsten 1 / 1.000.000.000.000.000.000stel Sekunde. Dies bedeutet nicht nur eine genauere Definition der zweiten, sondern auch eine genauere Messung unter anderem des Meeresspiegels. Es könnte sogar bei der Suche nach dunkler Materie helfen.

Derzeit wird die Dauer einer Sekunde in der Cäsium-Atomstunde angegeben, die auf 16 Dezimalstellen genau ist. Dies bedeutet, dass es 138 Millionen Jahre dauert, um eine Sekunde voranzutreiben oder zu verzögern.

Das ist sehr genau, denken Sie. Wenn Sie jedoch andere Atome wie Aluminium, Strontium oder Ytterbium verwenden, kann eine Genauigkeit von bis zu achtzehn Dezimalstellen erreicht werden. Hundertmal pro Minute. Eine solche Uhr würde Milliarden von Jahren brauchen, um einen Schritt in einer Sekunde zu überspringen.

Was ist die Atomuhr?

Eine Atomuhr misst die Schwingungen von Atomen. Atome absorbieren und streuen Photonen, wenn sie von einem Energiezustand in einen anderen wandern. Dieser Prozess ist nicht nur sehr regelmäßig, sondern auch umweltunabhängig. Durch Messen von Schwingungen können Sie den Zeitverlauf mit großer Genauigkeit messen.

Mit einer solchen Uhr wissen Sie genauer, wie lange eine Sekunde dauert. Aber bevor Sie die zweite genauer bestimmen könnenH.Natürlich müssen diese verschiedenen Atomuhren zuerst miteinander verglichen werden. Dies hat für “nur” siebzehn Dezimalstellen noch nicht ausreichend funktioniert.

Forscher in Boulder, Colorado, haben diese Hürde nun überwunden und drei Stunden mit achtzehn Dezimalstellen verglichen. Daher wird die derzeitige Cäsium-Atomuhr wahrscheinlich bald in den Ruhestand gehen, wonach eine Aluminium-, Strontium- oder Ytterbium-Atomuhr die Kontrolle übernehmen könnte.

Wie messen wir die Zeit?

Für den Spitzensportler können Sekundenbruchteile den Unterschied zwischen ewigem Ruhm und dem Platz neben dem Podium ausmachen. Computer, GPS, Messen und Unternehmen können jedoch nicht auf genaue Zeitmessungen verzichten. NPO-Wissen Er erklärt Wie messen wir die Zeit?

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Auch praktische Anwendungen

Dies hat auch mögliche praktische Anwendungen. Zum Beispiel hängt die Frequenz einer Atomuhr von der Anziehungskraft und damit von der Höhe ab, in der sie sich befindet. Durch Vergleichen der Frequenzen von zwei dieser Atomuhren können Sie Höhenunterschiede von nur wenigen Zentimetern feststellen. Auf diese Weise können Sie den Pegel von Ozeanen oder Gletschern sehr genau messen.

Tatsächlich hoffen die Physiker insgeheim, dass die neuen Uhren helfen werden, die mysteriöse dunkle Materie zu finden. Dies wird nie bemerkt, aber es sollte da sein. Die neuen Uhren sind möglicherweise genau genug, um Wechselwirkungen zwischen Atomen und dunkler Materie zu messen.

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