August M
Sättet världen mäter tid på kan stå inför en sällsynt och betydande omvälvning. Framsteg inom precisionsteknik får forskare att ompröva en av vetenskapens mest grundläggande enheter: sekunden.
I århundraden var tid knuten till jordens rotation, där en sekund definierades som en bråkdel av ett helt dygn. Men oregelbundenheter i planetens rotation gjorde detta system opålitligt för vetenskaplig användning.
Sedan 1967 har standarden i stället baserats på cesiumatomers beteende, vilket har skapat en betydligt mer stabil global referens för tidmätning, rapporterar UNILAD.
En förändring tar form
UNILAD rapporterar att forskare i Kina nu har utvecklat en ny optisk klocka som kan överträffa befintliga cesiumbaserade system i noggrannhet. Enheten, kallad en optisk gitterklocka baserad på strontium, återspeglar flera års framsteg inom atomär mätteknik.
I stället för att enbart förbättra precisionen stegvis kan systemet mäta tid på en exceptionellt fin skala, långt bortom vad dagens standarder uppnår.
Dess stabilitetsnivå innebär att, jämfört med dagens cesiumklockor som används i system som GPS, skulle den nya enheten avvika så lite att eventuella fel i praktiken vore omärkliga även över kosmologiska tidsskalor.
Mot en omdefinition
Enligt forskning publicerad i Metrologia uppgav forskargruppen att deras klocka ”uppnår den noggrannhet som krävs enligt färdplanen för en omdefinition av sekunden”.
UNILAD rapporterar att innan någon officiell förändring kan ske måste flera klockor av denna typ oberoende visa samma prestandanivå i olika laboratorier.
Detta krav säkerställer att en framtida definition av sekunden förblir konsekvent och reproducerbar världen över.
Bredare konsekvenser
De potentiella tillämpningarna sträcker sig bortom tidmätning. UNILAD rapporterar att en sådan precision kan hjälpa forskare att utforska grundläggande fysik, inklusive sökandet efter mörk materia, samt förfina mätningar av jordens gravitationsfält.
Dessa möjligheter understryker hur tidmätningsteknik utgör en grund för ett brett spektrum av vetenskapliga och teknologiska system.
Allteftersom forskningen kring optiska klockor fortsätter att utvecklas menar experter att en omdefinition av sekunden kan bli allt mer sannolik under de kommande åren.
Källor: UNILAD, Metrologia
