Zderzamy hadrony a nie wiemy, która jest godzina!

Skąd wiemy, że sekunda trwa sekundę, skoro nie mamy lepszego zegara, który to zweryfikuje? Naukowcy stanęli przed tym problemem i wszystko wskazuje na to, że sobie z nim poradzili. Okazuje się, że ludzkość nie dawała sobie dotąd rady z precyzyjnym pomiarem czasu, mimo wielkich osiągnięć naukowych w tysiącu innych dziedzin.

Zegar atomowy, jak sama nazwa wskazuje bazuje na właściwościach i zachowaniuatomów, a konkretnie na zliczaniu okresów atomowego wzorca częstotliwości. Dotąd istniały zegary jednojonowe i tym atomem był w nich cez. Takie zegary są niezwykle precyzyjne – ich odchylenie do 1 sekunda na… cały wiek Wszechświata.

Sekunda opóźnienia co 600 lat

Nietrudno sobie więc wyobrazić problemy, gdy chcemy porównać precyzję dwóch takich zegarów. Trawa to zazwyczaj wiele dni i przynosi niezadowalające efekty. Dlatego sprytni badacze wynaleźli zegar wielojonowy, który stanie się punktem odniesienia dla innych zegarów atomowych.

Dla przykładu dzięki 10 jonom można dokonać pomiary 10-krotnie szybciej i precyzyjniej niż dzięki klasycznej jednojonowej konstrukcji. Dzięki zegarowi wielojonowemu można będzie mierzyć tak dyskretne fluktuacje jak wpływ grawitacji na upływ czasu. Pytanie czy, nomen omen, z czasem ktoś wyprodukuje miniaturowy zegar wielojonowy do kupienia dla każdego?

Jednojonowe miniaturki do wykorzystania przez Kowalskiego produkuje się już od kilkunastu lat. Takie „domowe” zegary atomowe spóźniają się o 1 sekundę na nieco ponad 600 lat. W ciągu doby opóźnienie wynosi jedynie pół milionowej części sekundy.