核时钟

核时钟是一种利用原子核发出的信号进行计时的装置，其计时精度可能比现有的原子钟高得多。

核时钟原理

核时钟的工作原理是利用原子核发出的信号。研究小组使用了一种特殊设计的紫外激光，以精确测量嵌在固态晶体里的钍(一种天然存在的金属)原子核中能量跳变的频率。核时钟可以帮助探测暗物质或验证自然常数是否真的恒定，从而在不需要大型粒子加速器设施的情况下验证粒子物理学中的理论。研究人员说，与目前的技术相比，核时钟在计时精度方面具有重大优势。原子钟通过将激光调谐到使电子在能级之间跳变的频率来计量时间。然而，与原子钟中的电子相比，核时钟内部的机制受外界干扰(如杂散电磁场)的影响要小得多。用于核时钟的激光的频率也比原子钟所需的频率高得多。这导致了每秒有更多的“滴答”声，因此能够更精确地计时。

研究进展

核时钟可能比现有的原子钟精确得多。原子钟提供官方国际时间，并在GPS、互联网同步和金融交易等技术中发挥重要作用。对于普通大众来说，这一技术进步最终可能意味着更精确的导航系统、更快的互联网速度、更可靠的网络连接和更安全的数字通信。除了日常技术之外，核时钟还可以改进对宇宙运行的基本理论的测试，这可能引发物理学的新发现。研究人员还使用了光学频率梳(它的作用就像一个极其精确的光尺)，来计算产生这种能量跳变的紫外线波周期数。研究人员说，虽然这个实验室演示品不是一个完全成熟的核时钟，但它已包含核时钟的所有核心技术。

参考资料

英媒：核时钟或是宇宙最好计时器.今日头条.2024-11-02

世界第一台核时钟亮相.今日头条.2024-11-02

世界第一台核时钟即将诞生.今日头条.2024-11-02