Reklama.
Reklama.
Reklama.
Polska ma swój pierwszy optyczny zegar atomowy. O sekundę spóźni się dopiero za 31 mln lat
Zegar budowano siedem lat i wciąż ma być doskonalony. Obecnie zajmuje kilka pomieszczeń, a o sekundę spóźni się dopiero za 31 milionów lat. To pierwsze takie urządzenie w Polsce.
Reklama.
Zegar zajmuje cztery pomieszczenia Instytutu Fizyki UMK FAMO. Składa się z wielu komputerów, laserów, aparatury próżniowej i optycznej oraz innej skomplikowanej elektroniki. Nie przypomina więc w niczym popularnych czasomierzy.
– Na świecie optyczne zegary atomowe już istnieją, ale w zaledwie kilku ośrodkach badawczych: w USA, Japonii, Niemczech i Francji. W Polsce to pierwszy, a właściwie dwa pierwsze, bo musieliśmy zbudować drugi, aby mieć z czym porównać stabilność pierwszego – tłumaczy dr Agata Cygan z Instytutu Fizyki UMK. Nie umniejsza to jednak osiągnięć polskiej nauki, która w tym przypadku zajmuje miejsce na globalnej mapie najlepszych ośrodków metrologicznych.
Przełom w metrologii
Dokładność czasu w dobie Internetu i nawigacji satelitarnej nabiera szczególnego znaczenia a każda pomyłka może drogo kosztować. Zarówno w lotnictwie, badaniach kosmicznych jak i wydawałoby się prozaicznych już przelewach bankowych.
Dokładność czasu w dobie Internetu i nawigacji satelitarnej nabiera szczególnego znaczenia a każda pomyłka może drogo kosztować. Zarówno w lotnictwie, badaniach kosmicznych jak i wydawałoby się prozaicznych już przelewach bankowych.
Każdy zegar potrzebuje wahadła i optyczny zegar atomowy w tym się nie różni. W zegarku elektronicznym jest oscylator, który przyłożony do kwarcu powoduje drgania kilkadziesiąt tysięcy razy na sekundę. W zegarze atomowym wahadłem jest fala elektromagnetyczna sprzężona z przejściem atomowym a drgania odbywają się kilkaset bilionów razy na sekundę.
– Optyczne zegary atomowe wykorzystują natomiast drgania optyczne, które są 40 tys. razy szybsze niż drgania wykorzystywane w konwencjonalnych zegarach atomowych. O tyle też zwiększa się ich dokładność. To jest przełom w metrologii – podkreśla dr hab. Roman Ciuryło, dyrektor KL FAMO w Toruniu.
Sekunda może nie być sekundą
Przy pomocy zegara można badać stałe fizyczne, sprawdzać czy nie zmieniają się w czasie. Ma to wielkie znaczenie w jednostkach miar. Definicja metra wykorzystuje czas – to odległość jaką przebywa światło w próżni w czasie 1/299 792 458 sekundy.
Przy pomocy zegara można badać stałe fizyczne, sprawdzać czy nie zmieniają się w czasie. Ma to wielkie znaczenie w jednostkach miar. Definicja metra wykorzystuje czas – to odległość jaką przebywa światło w próżni w czasie 1/299 792 458 sekundy.
Z kolei dr hab. Michał Zawada z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK dodaje, że im dokładniej metrolodzy są w stanie zdefiniować sekundę, tym dokładniej będą zdefiniowane także pozostałe jednostki. Pojawiają się nawet głosy, że za jakiś czas definicja sekundy może się zmienić.
To nie koniec prac
Prace nad skonstruowaniem polskiego optycznego zegara atomowego rozpoczęły się w 2008 r. w ramach projektu, którym kierował prof. Czesław Radzewicz z Uniwersytetu Warszawskiego, ale do powstania zegara przyczyniły się trzy ośrodki naukowe. Na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie pod kierunkiem prof. Wojciecha Gawlika powstał pierwszy wzorzec atomowy wykorzystujący ultrazimne atomy strontu, na Uniwersytecie Warszawskim – optyczny grzebień częstości a na UMK w Toruniu zbudowano drugi wzorzec atomowy i ultrastabilny laser.
Prace nad skonstruowaniem polskiego optycznego zegara atomowego rozpoczęły się w 2008 r. w ramach projektu, którym kierował prof. Czesław Radzewicz z Uniwersytetu Warszawskiego, ale do powstania zegara przyczyniły się trzy ośrodki naukowe. Na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie pod kierunkiem prof. Wojciecha Gawlika powstał pierwszy wzorzec atomowy wykorzystujący ultrazimne atomy strontu, na Uniwersytecie Warszawskim – optyczny grzebień częstości a na UMK w Toruniu zbudowano drugi wzorzec atomowy i ultrastabilny laser.
To nie oznacza jednak końca prac. – Cały czas będziemy jeszcze pracować nad udoskonaleniem naszego zegara – zapewnia dr Agata Cygan.
Reklama.
dr Agata Cygan Im dokładniejszy jest pomiar czasu, tym lepiej możemy wyznaczyć odległość. Ma to również znaczenie choćby w astrofizyce, w badaniach satelitarnych, w geodezji przy dokładnym mapowaniu potencjału grawitacyjnego naszego globu, przy poszukiwaniu złóż mineralnych, choćby ropy i wód podziemnych. Dokładniejsza będzie też nawigacja satelitarna GPS