En la parte de «diez contratón» de la segunda, la hora más precisa en las ciencias de la historia
En un mundo lleno de tecnología moderna, es posible que no piense que el tiempo exacto es importante, pero detrás de las aplicaciones «GPS» que nos ayudan en viajes, navegación espacial e incluso experiencias físicas precisas, incluida la medición de la rotación de la Tierra, hay relojes atómicos que son tan llamados, que son la regla real del tiempo en la era moderna.
Recently, scientists from the National Institute of American Standards and Technology (Nest) achieved a tremendous achievement in the most accurate industry of an hour in the world, and the accuracy of this hour extends to 19 ten status, i.e. a tenth mark, then 19 zero, then No. 1, and this number is a huge leap, exceeding 41% over the previous record, according to estudiar El equipo lo publicó en la revista «Vizical Review».
Asediado de aluminio
Para alcanzar esa extrema precisión, los científicos han recurrido a emplear un ion de aluminio electrónicamente para generar un «sistema de sincronización» estable con gran precisión, y el ion es un átomo perdido o ganado electrón y se convirtió en un cargado eléctrico.
¿Pero por qué aluminio? Debido a que las vibraciones (vibraciones) de este ion son muy altas, alcanzando el Terathz, y esto le da al reloj la capacidad de dividir el segundo en billones de partes con una precisión increíble.
Cualquier hora, ya sea mecánica o digital, depende de algo que vibre o se repite con mucha regularidad para medir el paso del tiempo. Por ejemplo, el reloj mecánico se usa como colgante o pulsante que se balancea, y el reloj de cuarzo (digital) depende de la vibración del cristal de cuarzo de conflicto.
En el caso de átomos e iones, los electrones se transmiten entre niveles de energía muy específicos. Y cuando se produce esta transición, la energía se emite o absorbe en forma de una onda electromagnética a una frecuencia muy específica y fija. Los científicos usan esta frecuencia como el «pulso» del reloj y, por lo tanto, el ion vibrante es el oscilador natural que determina los «latidos» del reloj.
Además, el aluminio se ve menos afectado por factores ambientales como el calor y el magnético, lo que lo hace perfecto como «colgante atómico».
Los niveles de energía en el ion de aluminio son perfectamente adecuados para la estimulación utilizando un láser de alta resolución, que es necesario para ajustar el reloj atómico.
Trampa de iones
Pero el asunto no pasó sin desafíos, ya que el aluminio es difícil de controlar directamente, por lo que se combinó con un ion, que enfría el aluminio y ayuda a leer el estado cuántico, a través de la «lógica de SpectersCopia» que se les llama la SO, que es una técnica revolucionaria en la física cuántica que permite a los científicos medir las propiedades de ION que son difíciles de alcanzar directamente, al controlar otro ión que es fácil de manejar.
En este caso, los científicos juntan el ion de aluminio y el ion magnesio en la «trampa iónica» que hace que los dos iones sean muy cerca de la medida en que se agitan como si estuvieran en un tablero de ahorros de las articulaciones.
Después de eso, el magnesio se enfría con láser hasta que casi detiene el movimiento, por lo que el aluminio también se ve obligado a detenerse porque están conectados.
Los científicos no pueden medir las propiedades de aluminio directamente porque es muy débil. En cambio, estudian el magnesio, que da un impacto claro y brinda información sobre la condición de aluminio porque está asociado con él.
La conclusión es que el aluminio se usa como un «oscilador» para determinar el tiempo, pero no emite fotones fuertes para medir, mientras que el magnesio enfría el sistema y funciona como una «guardia» que lee los resultados con precisión.
Desafíos de deficiencia
Los experimentos enfrentaron desafíos adicionales, ya que construir una trampa iónica causó un «movimiento adicional» que afecta la precisión de la hora, y luego los investigadores mejoraron el diseño de la trampa, usaron un chip de diamante y lo apoyaron con una capa dorada equilibrada para reducir los campos eléctricos no deseados, según declaración Oficial del Instituto Nacional de Normas y Tecnología.
En cuanto a las superficies de acero en los experimentos, que solían lanzar pequeñas moléculas de hidrógeno, fueron reemplazadas por un vacío de titanio, reducida la contaminación en 150 veces, dando iones más tiempo para trabajar sin ruido.
Con todos los criterios anteriores, los científicos podrían medir unidades de 10⁻¹⁹, es decir, precisión al estado de 19 diez, y el experimento se ha vuelto más estable, ya que la medición del tiempo requiere solo un día y medio en lugar de 3 semanas.
Refuerzo del tiempo
Estos resultados ayudan a redefinir a los científicos al tiempo con mayor precisión. La carta internacional de unidades se basa actualmente en la frecuencia de las ondas microbianas del cesio 133, pero los nuevos relojes los superan con precisión, y son la base esperada para una nueva definición del minuto en el futuro cercano.
El GPS (GPS) depende de un momento muy exacto. Más bien, el error estimado de mil millones de parte de un segundo puede conducir a un error en la ubicación de aproximadamente 30 centímetros, y luego las horas de alta precisión reducen estos errores y hacen que los aviones y los vehículos autoadeñados sean más seguros y precisos, e incluso la navegación en el espacio profundo es posible con una precisión sorprendente.
Además, los relojes de este tipo permiten el estudio de muchos fenómenos físicos, como los cambios gravitacionales en el suelo con la nanotecnología, e incluso una ligera diferencia de altura (como un milímetro) puede mostrar los efectos de la teoría de la teoría de Albert Einstein.
Además, los relojes con esta precisión dan una base sólida para el desarrollo de sistemas de líneas futuras, como computadoras cuánticas y conexiones cuánticas, ya que sus elementos básicos se basan en un control preciso en casos cuánticos.
En los laboratorios de física, las horas finas ayudan a medir distancias y tiempos en medidas atómicas, y pueden mejorar nuestra comprensión del universo rastreando las señales provenientes de las estrellas vibrantes o las ondas gravitacionales.
