Физики придумали сверхточные ядерные часы

Если опускать детали, то в роли хранителей времени в новых часах выступят ионы тория в электромагнитной ловушке, а в качестве «тик-так» – переходы между изомерными состояниями их ядер (иллюстрация C. J. Campbell et al./ Physical Review Letters).

Предложенные учёными часы по точности превосходят любые предыдущие примерно на два порядка. Теоретически, они не собьются с хода за время жизни Вселенной. Этот инструмент пригодился бы для экспериментов в области фундаментальной физики, призванных проверить ряд теорий.

Виктор Фламбаум (Victor Flambaum) из университета Нового Южного Уэльса и его коллеги из технологического института Джорджии (Georgia Tech) и университета Невады (University of Nevada, Reno) разработали часы, которые должны ошибаться не более чем на 1/20 долю секунды за 14 миллиардов лет.

Профессор Фламбаум (на снимке) известен нашим читателям по открытию непостоянства одной из мировых констант. Сверхточные часы помогли бы проверить подобные расчёты (фото University of New South Wales).

Для сравнения, нынешние часы-рекордсмен накапливают ошибку в одну секунду за какие-то 3,7 миллиарда лет. Но в некоторых случаях и такой сбой может оказаться ужасно большим, уверяют физики, придумавшие, как повысить стабильность атомных ходиков.

«Обычные атомные часы используют электроны в роли маятника. – говорит Фламбаум. — Но мы показали, что с помощью лазеров можно сориентировать электроны очень специфическим образом, так, чтобы использовать в качестве маятника орбитальные нейтроны атомного ядра. Это и придаёт так называемым ядерным часам беспрецедентную точность».

Авторы суперчасов не только показали (пока лишь в теории), какую погрешность от них можно ожидать, но и объяснили, почему новый механизм должен быть намного менее чувствителен к внешним помехам, нежели предшествующие аппараты.

Подробности этой работы вскоре выйдут в Physical Review Letters. Препринт (PDF-документ) доступен на arXiv.org.



Физики измерили замедление времени в лаборатории

24 сентября 2010

Поставлен новый рекорд точности атомных часов

5 февраля 2010

Ртутные часы поставили рекорд точности

17 июля 2006

Созданы портативные атомные часы

18 марта 2004
  • Непонятно можно-ли их создать на практике и когда. Что есть орбитальные нейтроны и чем они отличаются от не орбитальных?.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Скалба  12 марта, 17:23
    Интуитивно понятно: раньше измеряли по электронам, составляющим оболочку атома, теперь по тем же электронам, только «чувствующим» движение нейтронов в ядре атома. Конечно, внутри ядра гораздо спокойнее, чем снаружи.
    Но что такое орбитальные нейтроны? — ведь нас учили, что там, внутри ядра, составляющие его нуклоны находятся в состоянии асимптотической свободы. Т.е. хаотически бродят внутри ядра, и чем ближе к центру масс, тем свободнее.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Новиков  12 марта, 18:33
    Сергей Скалба 12 марта, 17:23 : «нас учили, что там, внутри ядра, составляющие его нуклоны находятся в состоянии асимптотической свободы. Т.е. хаотически бродят внутри ядра, и чем ближе к центру масс, тем свободнее.»

    хм.. вроде недавно экспериментально установили, что у тяжелых ядер есть нейтронная корка.

    arxiv.org/abs/1202.1468

    «слабый радиус ядра (то есть радиус сферы, внутри которой размазаны заряды в смысле слабого взаимодействия) больше электромагнитного (то есть радиуса, внутри которого обитают электромагнитные заряды). Как следствие у атома свинца существует тонкая нейтронная корка, под которой лежат протоны..»

    ОтветитьНравится
  • Максим Селиванов  12 марта, 19:03
    А теперь внимание, правильный ответ ))
    Из квантовой механики мы все твердо знаем, что электромагнитная энергия поглощается порциями, квантами.

    Посмотрим за электроном находящимся в кулоновской потенциальной яме ядра. Он может поглотить фотон, но только с определенной энергией, чтобы перескочить на другую орбиталь (орбиталь это не орбита!).
    Теперь рассмотрим нуклоны ядра, они как и электроны тоже находятся в потенциальной яме, но уже не кулоновского, а сильного взаимодействия. Они так же как и электроны имеют не любые, а вполне определенные энергетические уровни.

    Поскольку взаимодействие нуклонов в ядре «сильнее» чем электронов с ядром, их возбуждать нужно высокоэнергетическим излучением, т.е. гамма излучением.
    Как и в случае с электронами, ядро будет поглощать не любое излучение, а только определенной длинны волны. Это называется резонансным поглощением.
    На этом принципе основаны цезиевые атомные часы.
    На атомы цезия действуют действуют переменным магнитным полем. Если если атомы начнут поглощать это поле значит мы действуем резонансной частотой, которая очень точно определена, если поглощения нет, то мы подстраиваем частоту к резонансной. Таким образом после настройки, поле у нас меняется с точно известной частотой. Отсюда мы можем измерять время.

    «Обычные атомные часы используют электроны в роли маятника.» — это гонилово, Витя тут явно переупростил.
    А новизна работы в том что кроме цезия для этих целей можно использовать торий, и по прикидкам точность можно увеличить на 2 порядка, а это очень не дурственно.

    ОтветитьНравится
  • Сергей Скалба  12 марта, 23:49
    Класс :))
    Нет, я серьезно.
    Теперь я знаю, что ядро — не просто мешок с нуклонами, а у него есть нейтронная кора, а под ней — протоны. Сидят они в потенциальных ямах сильного взаимодействия (никакой асимптотической свободы — демократии конец).

    Хорошо, пусть будет кора — экспериментальный факт. Но может кто-нибудь обьяснит, почему именно из нейтронов? Вроде бы их легче было бы загнать во внутрь — все-таки они не так сильно отталкиваются друг от друга?

    ОтветитьНравится
  • Сергей Скалба  12 марта, 23:53
    Чукча (это я) — не читатель, чукча — писатель.
    ОтветитьНравится
  • Пытался разобраться в приведённой статье, но ничего не понял — сначала они пишут о классической модели атома, потом на самом деле появляется какие-то орбитальные нейтроны да ещё приплетают кварки совсем непонятно зачем и на основе чего.
    Кароче, на основе вышенаписанного знаюцими людьми получаем следующие: ядро состоит из протонного ядра :) неорбитальных нейтронов, вокруг которых находится «корка» орбитальных нейтонов или если совсем не отбрасывать квантовую теорию — нейтронные облака, причем несколько, если они могут скакать с уровня на уровень и вокруг этого хозяйства вращаются уже электронные облака. Охренеть, какая-то альтернативная физика.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Новиков  18 марта, 17:17
    Дмитрий Гиваргизов 13 марта, 01:23 : «Пытался разобраться в приведённой статье, но ничего не понял — сначала они пишут о классической модели атома, потом на самом деле появляется какие-то орбитальные нейтроны да ещё приплетают кварки совсем непонятно зачем»

    «классической» — это в каком смысле?

    ядро атома скорее состоит не из нуклонов, взаимодействующих друг с другом, а именно из кварков. это взаимодействие может быть описано с помощью КХД.

    elementy.ru/news/430433

    что касается новых атомных часов на основе тория-229, то Максим Селиванов уже дал пояснения: электроны не при чем -- речь идет о переходе нуклонов в ядре между возбужденными состояниями.

    elementy.ru/blogs/users/voix/58620/

    видимо, этот переход осуществляют нейтроны, находящиеся на внешних орбиталях ядра -- в его корке.

    lenta.ru/news/2012/03/05/skin/

    надеюсь, теперь суть статьи и принцип работы новых часов стал понятнее;)

    ОтветитьНравится
  • Сергей Новиков  19 марта, 12:25
    Максим Селиванов 12 марта, 19:03 : «Обычные атомные часы используют электроны в роли маятника.» — это гонилово, Витя тут явно переупростил..."

    «Витя» -- это Фламбаум?? как Вы запанибратски!))))

    и что же он переупростил? это скорее здесь в статье на Мембране нагнали тумана, надергав цитат и скрыв за ними суть работы ядерных часов и проблемы, связанные с их созданием.

    ядерные ( в т.ч. и ториевые) часы вряд ли появятся в ближайшие годы -- над ними бьются уже около 30 лет. так что это не совсем свежая новость))

    хотя, конечно, наука за это время сильно продвинулась в понимании и умении рассчитывать процессы в ядре и атоме. так что лет через 5-10 может, наконец, сделают.

    ОтветитьНравится
  • Иван Касьянов  11 марта, 20:48
    да, на основе таких ходиков можно создать датчики на космические зонды и прощупать однородность физических законов в космосе
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Айдынов  11 марта, 20:54
    Часовщики из Швейцарии плачут и пускают слюни :)) Самые точные часы созданы. Ждём уменьшения их размера до наручного варианта... :))
    ОтветитьНравится
  • Михаил Свиридов  12 марта, 12:40
    Погрешность даже швейцарских часов вы вряд ли ощутите. Вы перфекционист, или собираетесь жить несколько миллиардов лет?
    ОтветитьНравится
  • Александр Назаров  11 марта, 23:18
    «Но мы показали, что с помощью лазеров можно сориентировать электроны очень специфическим образом, так, чтобы использовать в качестве маятника орбитальные нейтроны атомного ядра.» фраза абсолютно бессмысленная, поэтому алгоритм часов или непонятен или это чепуха. Ждем разьяснений в противном случае статью в игнор.
    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  12 марта, 04:14
    Так как нейтроны, также как и электроны в виде квантового маятника, может лазером придается более ньютоновская орбита и считывается движение по ней нейтрона? Это только одно из множества предположений.
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 13:16
    Недоступность смысла лично вам не означает отсутствия смысла вообще. Хотя фраза кривовата и если честно, чтобы понять, в чем суть, пришлось лезть в оригинал статьи.

    Основная идея в том, что неточность атомных часов вызывается ширинами уровней, между которыми осуществляется эталонный переход. Это связано с расщеплением уровней в ЭМ полях, необходимых для работы часов. У ядра тория 229 есть изомерное состояние, которое лежит всего в 5 эВ от основного состояния и связано с положением внешних нейтронов этого нейтроно-избыточного ядра. Таким образом, излучение от этого перехода попадает в оптический диапазон (хотя формально является гамма-излучением!) Существует такая конфигурация внешних электронов в 3+ ионе тория, которое сильно подавляет расщепление этих уровней, что позволяет поднять точность.

    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 13:17
    Ньютоновская орбита в ядерном потенциале? Три раза ха!
    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  12 марта, 15:14
    «Ньютоновская орбита в ядерном потенциале? Три раза ха!»

    _Подробней можно, Генки?

    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  12 марта, 15:19
    ««Ньютоновская орбита в ядерном потенциале? Три раза ха!»»

    _Уже не помню точно, но кажется, ядро вращается или «вращается» вокруг оси. Так как там есть и протоны и нейтроны, то они вращаются так же примерно как двойная звезда, элементы ядра вращаются на некотором расстоянии друг от друга, должна быть орбита в этом случае. Что скажете?

    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 16:12
    Ньютоновская (точнее, Кеплерова) орбита -- это, по определению, орбита в центральном, обратно пропорциональном квадрату расстояния потенциале. Ядерный потенциал, во-первых, не центральный, а, во-вторых, убывает с расстоянием гораздо быстрее, чем квадрат расстояния. Поэтому ядро больше похоже на каплю жидкости, чем на набор крутящихся шариков. У большинства изомеров форма слегка вытянутая. Есть, правда, так называемые гало-ядра (Не-6, например), у которых внешние нейтроны находятся относительно далеко от остального ядра, но живут они очень недолго. Но и в этом случае орбита не ньютоновская. Может быть, что изомерное состояние тория связано с выходом одного/нескольких нейтронов на более высокую оболочку, я точно форму этого ядра не знаю. Плюс квантовые эффекты накладывают свои ограничения, так что говорить о «форме» ядра можно только с весьма большой натяжкой.
    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  13 марта, 01:00
    Спасибо. Я предположил, что лазером они уменьшали квантовый эффект, для стабильности, как было в одном из материалов на этом сайте
    ОтветитьНравится
  • Александр Назаров  13 марта, 10:42
    «Недоступность смысла лично вам» Ну эта фраза обьективно некорректна, поэтому то я и попросил разьяснений, которые вы и дали — спасибо.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  12 марта, 05:36
    А я вот никак не возьму в толк, какое отношение ко времени имеет тактовый генератор? И то что у него хорошая точность (у него ли и точность это или погрешность?) никак не проливает свет на природу времени...
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 13:23
    Так если частота тактового генератора стабильна, то и период, измеряемый в секундах, тоже. Маятник -- тоже же тактовый генератор. И кварц в электронных часах.

    Точность и погрешность -- вообще одно и то же. Просто когда она процентов 40, называть ее точностью как-то неудобно, а когда 0.00001% -- называть погрешностью невежливо...

    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  12 марта, 15:40
    Секунда — 1/86400 -ая доля периода земли, по сути частота ее вращения, и т.о. из секунды время не выводится. Цикличность вращения может послужить эталоном единичного отрезка на виртуальной шкале, что собственно мы и сделали, но она, эта шкала, не дает ответа о сути времени. Так что вопрос остается открытым — какое отношение, т.е. как выглядит формула преобразования, имеет тактовый генератор ко времени, если мы по прежнему не знаем что это такое? (Кстати об этом, о локальности и виртуальности «времени», физики уже ставят вопрос — для понимания сути, явления лучше называть своими именами, а не псевдоаналогов)

    Почти то же и с точностью/погрешностью. Точность, в данном случае, характеристика измеряемого процесса, а погрешность — процесса измерения. Вот я из статьи и не понял, чего добились ученые? То ли они нашли более стабильный/точный процесс (и тут опять вылезает несуществующий эталон, по отношению к которому искомое проявляет стабильность/точность), то ли улучшили процесс измерения, уменьшив его погрешность в сравнении с .... эталоном времени. В общем как ни крути, а у меня ясности не прибавилось ни по первому, ни по второму вопросу: Сходили ученые туда-не-знаю-куда, измерили то-не-знаю-что с неизвестной точностью... Ж8О
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 16:41
    По определению, секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Это определение — не произвольное, а связанное с наиболее точными периодическими процессами, доступными человечеству на данном этапе развития экспериментальной физики. 1/86400-ая доля периода вращения Земли вокруг своей оси -- это позапрошлый век. Это определение, разумеется, ничего не говорит о природе времени, но и определение метра ничего не говорит о природе пространства.

    Изготовление, измерение и проверка эталонов -- это целая большая наука, метрология называется. Вы совершенно точно подметили ее основную проблему -- ни с чем эталон сверить нельзя, потому что он и так самый точный из того, что нам доступно. Поэтому изготавливают несколько одинаковых эталонов и сравнивают их между собой. Расхождение между ними позволит оценить точность эталона, или, если хотите, погрешность измерения.

    В этой статье придумали более стабильный процесс. Никакого эталона не нужно, стабильность по ширине линий оценили.

    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  12 марта, 17:59
    >...ее основную проблему -- ни с чем эталон сверить нельзя...
    ----------------------------
    Это верно только отчасти. Разработка эталона иерархический, циклический процесс. В нем всегда есть начальный образец, с которым и ведется работа. Сначало это улучшение измерения за счет снижения погрешности. При достижении физического предела, выбирается новый эталон идентичный предшествующему, но с большей точностью. Так что наследственность и преемственность, даже при смене метрической системы, не нарушается.
    В отношении линейных мерностей эталоном являлись мы сами. Т.о. эталон существовал физически и был доступен напрямую. А вот со временем не так. Его мы воспринимаем косвенно, через его проявления, т.е. имеем дело с производными и зачастую совсем не первыми. Поэтому получить первообразную основу пока не представляется возможным. Исторически так сложилось, что за эталон времени была принята его производная в геоцентрической СИ. Так что все современные эталоны времени восходят именно к частоте вращения земли. Вот и получается что те физики, ссылка на ни по моему на мембране мелькала, которые предлагают перенести существующее значение времени с физической мерности, которая нами пока не выявлена, на ее локальную, геоцентрическую производную шкалу, в которой тактовый генератор (часы разной природы) просто нумерует последовательность событий. Такое представление точнее отображает текущее положение вещей.

    >Никакого эталона не нужно, стабильность по ширине линий
    >оценили.
    -------------------------------------
    Не получится. Стабильность относительна и без эталона никак не выявляется

    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 18:13
    Дмитрий Михайлов 12 марта, 17:59
    Это верно только отчасти. Разработка эталона иерархический, циклический процесс ... При достижении физического предела, выбирается новый эталон идентичный предшествующему, но с большей точностью.
    ----------------------------
    Правильно. И когда вы подбираетесь к пределу экспериментальных возможностей, сравнивать больше не с чем.

    Не получится. Стабильность относительна и без эталона никак не выявляется
    -----------------------------
    Правильно. И когда вы подбираетесь к пределу экспериментальных возможностей, сравнивать больше не с чем.

    В данном конкретном случае основной источник неопределенностей -- ширины уровней, между которыми осуществляется переход, вернее, ширина спектральной линии. Вполне себе измерябельная величина. Ее отношение к энергии перехода и даст вам относительную погрешность. Никакой эталон на фиг не нужен.

    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  12 марта, 19:28
    >когда вы подбираетесь к пределу экспериментальных возможностей,
    >сравнивать больше не с чем
    -------------------------------------
    Предел — «верхняя граница», а сравнение делается с «нижней». Так что образец есть всегда, если только речь не о первичном источнике.

    >В данном конкретном случае основной источник
    >неопределенностей -- ширины уровней, между которыми
    >осуществляется переход, вернее, ширина спектральной линии.
    >Вполне себе измерябельная величина. Ее отношение к энергии
    >перехода и даст вам относительную погрешность. Никакой эталон
    >на фиг не нужен.
    ------------------------------------------
    А вот тут у вас ошибочка вышла. Вы смешали точность и погрешность. Погрешность рекурсивна в рамкам измерительного процесса/метода и поэтому ей не нужны внешние эталоны (собственно погрешность не в ширине переходов, которые ЕМНИП квантуются, а в неполной обратимости переходов — гистерезис.). А вот точность без него существовать не может (и опять — кроме первичного образца, который априори эталонен). Переходы — метод подсчета циклов. А вот отклонения дельты циклов от .... ну и с чем будем сравнивать отклонение, что б определить стабильность частоты. :) Вот авторы с существующими приборами. А вы?

    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 19:38
    Интересно, как вы в такой постановке вопроса узнаете точность, если точность предыдужего эталона хуже? То есть если у вас часы с точностью 10^-15, то отклонения на уровне 10^-17 вы с их помощью не померяете. То есть ваша новая секунда будет где-то внутри интервала в 10^-15, но «гулять» будет на два порядка меньше.

    Обычно отклонения от среднего смотрят *8))))) Чем больше измерений, тем лучше известно среднее...

    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  13 марта, 01:35
    Как вы относитесь к путешествиям во времени, это путешествия по разным измерениям?
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  13 марта, 08:28
    Что бы говорить о путешествиях, надо сначала определиться со средой. А вот о ней, т.е. о времени, мы почти ничего не знаем. Пока даже не можем определить реальное это измерение или виртуальное. А без этого трудно понять то ли человек витает в облаках, то ли путешествует по времени.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  13 марта, 08:37
    Генки, ну вы уж определитесь о какой точности идет речь: точность процесса или точность измерения. (Я и сам довольно долго привыкал к этой разнице, но и сейчас не редко путаюсь). Точность процесса (образно говоря точность хода часов) — наличие целочисленного решения для межсистемного перехода. Отсутствие такового порождает убегание часов. Точность измерения, она же погрешность, равна половине минимального деления шкалы мерности. Так о чем у вас речь?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  13 марта, 09:06
    -- Вобще, вопрос о точности достаточно сложный, система основанная на одном «фундаменте» констант — будет мерить сама себя.. но постоянных несколько : h — постоянная Планка, C — скорость света в вакууме, G — гравитационная постоянная, диэлектрическая и магнитная постоянная .. Скажем две последние — производные первых, но в своих простраствах ..
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  13 марта, 12:58
    Наверно не соглашусь. Не то что все просто, но... Сложности лежат все же в другой плоскости. А точность сама по себе вторична. Константы — измеряемые величины, своеобразный аналог мерности. Но механизм измерения все одно такой же: эталон и методика измерения. От эталона требуется постоянство по измеряемой мерности, а от метода необходимой точности в градуировании. И если с методом, как правило, все более или менее понятно, то вот с эталоном всегда сложности. Ведь его мало найти, надо еще и убедится в его ... «точности». Точнее сказать, насколько он является прямым потомком градуируемой мерности. Ведь если он не из этого стада, то сколько не меряй, а результаты будут предсказывать погоду в Жмеринке до создания вселенной.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  13 марта, 14:44
    -- Примерно я об этом и говорю, Если все часы одинаково двигаются по волнам местного времени ..? Необходимо найти Вселенские часы достаточной точности ..
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  13 марта, 20:25
    О точности процесса.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  14 марта, 01:02
    Хорошо, процесс так процесс. Вопрос: перед вами тактовый генератор с частотой 10^22 и биением частоты в 0,2%. Что скажете о качестве таких часов?
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  14 марта, 08:38
    Скажу, что на часовом заводе «Слава» в Москве часы делали лучше *8)))) единственное, чего я не понимаю -- какое отношение это имеет к обсуждаемой статье.

    Можно, конечно, растекаться мыслею по древу на предмет всяких мерностей и прочей высоких материй, но на самом деле все гораздо проще. У вас есть прибор, который измеряет совершенно определенную физическую величину, отсчитывая без малого 10 миллиардов периодов излучения. У вас есть ошибка измерения, у которой может быть много компонент. В данной конкретной статье предложено, как уменьшить одну из них, связанную с шириной уровней (которую вы, похоже, попутали с энергией перехода). Все. А рассуждения о природе времени никакого отношения к этому не имеют.

    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  14 марта, 19:16
    Спасибо.
    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  14 марта, 19:16
    Но как насчет парадокса близнецов?
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  14 марта, 22:56
    А что с близнецами не так? Не уж-то Белка, запущенная к альфа центавра на субсвете, не вернулась к Стрелке? ;)

    Спорить можно до посинения, но без натурных макроэкспериментов это только слова. Точнее предположения теории. И то что предыдущие ожидания теоретиков оправдались, не дает гарантий в этом случае. Обнадеживает, но не более. Это примерно как с богом — теоретические ему место во вселенной есть, да только не доказано практически. Но это ведь не мешает одним верить в существование, а другим в отсутствие. ;)

    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  14 марта, 23:24
    >А рассуждения о природе времени никакого отношения к этому
    >не имеют.
    -----------------------------
    Т.е. вы считаете что тактовые генераторы физически никакого отношения ко времени не имеют и являются часами лишь де юре, всего лишь как результат соглашения экспериментаторов?

    >...связанную с шириной уровней...
    ---------------------------------
    Видно я что-то упускаю ... что это за уровень и в каких единицах измеряется его ширина?

    >...10 миллиардов периодов излучения...
    ---------------------------------
    И как вы узнаете что этих 10^10 достаточно? «Наш способ дает прирост в 200%...» Это я к тому, что в нашем мире нет абсолютных величин. Они все относительные. И если точность измерения в сравнении текущего замера с предыдущим, вне зависимости от способа, то в случае с эталонами это всегда нового со старым. Причем сравниваются не сами величины эталона, а погрешность перехода из системы счисления одного в другого. Поэтому в случае с ТГ, увеличение частоты всего лишь улучшает разрешающую способность сравнения образца с эталоном и ничего не говорит о точности самого эталона.

    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  15 марта, 00:18
    Ясно, спасибо. Как я понял, вы стараетесь быть объективным и жестко на стороне бритвы Оккама.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  15 марта, 01:18
    Объективным — да, а вот Оккам... не люблю. Метод придуманный схоластом для доказательства в рамках божественной аксиоматики работает с очень серьезными оговорками. Это связано с абсолютом, который включает в себя всю совокупность частных решений. В рамках современной аксиоматики это только обратные доказательства. Во всех остальных случаях принцип не то что не эффективен, а откровенно вреден. Локальных минимумов еще никто не отменял, а это эффективная ловушка для Оккама.
    ОтветитьНравится
  • Саша Тень  15 марта, 01:20
    О! Хоть один видит бритву оккама как она есть...
    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  15 марта, 01:51
    Спасибо
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  15 марта, 02:43
    Да видят многие, но просто не находят причин говорить об очевидном. Фанатики же, вне зависимости от почвы, всегда были крикливы. ;)
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Михайлов  15 марта, 02:51
    Да не за что, вроде как...
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  15 марта, 14:15
    Не совсем соглашения экспериментаторов, есть основания полагать, что периодические процессы стабильны и могут быть использованы для измерения времени, но не более того. Цезиевый стандарт -- результат соглашения, это да.

    Ширина уровней. Период излучения (который и есть наш эталон) зависит от разности энергий двух квантовых состояний, между которыми происходит переход. Но энергии каждого из этих состояний (иногда называемых энергетическими уровнями) не может быть точно определена, всегда есть некоторая неопределенность (следствие принципа Гейзенберга), которую называют собственной шириной уровня и измеряют в энергетических единицах.


    Не то, чтобы в мире только относительные величины, мы их измеряем относительно стандартов, но в общем, вы правы.

    Тактовая частота (связанная с расстоянием между уровнями) сама по себе никакой рояли не играет, но я этого и не утверждал нигде.
    Важна нестабильность этой частоты, связанная с шириной уровней.

    ОтветитьНравится
  • Артур Фролов  15 марта, 14:22
    Угу. Берём два куска мяса. Один оставляем на столе, другой кладём в холодильник. В холодильнике мясо не испортится дольше.
    Вывод — в холодильнике время течёт медленнее ;)))
    ОтветитьНравится
  • Артур Фролов  15 марта, 14:24
    Можно даже формулу вывести с квадратом температуры и постоянной тока в розетке ;)
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  15 марта, 14:37
    Ключевое слово -- периодические. Ну и потом, влияние остальных факторов (скажем, температуры) надо исключить. Часы с механическим маятником меняют ход в зависимости от температуры, но это же не значит, что время с температурой меняется (кстати говоря, в этом случае -- в другую сторону). Систематические ошибки эксперимента надо тщательно анализировать *8))))
    ОтветитьНравится
  • Артур Фролов  15 марта, 15:01
    Надо. Про часы вы точно подметили. Температура влияет на период маятника. Но это не значит, что время зависит от температуры.
    Релятивистские скорости влияют на период смены энергетических уровней, но возможно оно только на это и влияет!
    Быть может кусок мяса, находящийся на релятивистском корабле стухнет с точно такой же скоростью как и тот, что остался на земле!
    ;))
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  15 марта, 15:12
    Скорость-то тоже через время определяется... А на релятивистских скоростях относительность одновременности проявится
    ОтветитьНравится
  • Артур Фролов  15 марта, 15:15
    какая относительность? какой одновременности? в моей формуле зависимости времени от температуры ничего такого нет.
    Формула подтверждена экспериментом с холодильником и часами с кукушкой.
    ;))
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  15 марта, 15:20
    Одновременности стухания
    ОтветитьНравится
  • Артур Фролов  15 марта, 15:23
    Они стухнут неодновременно?
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  15 марта, 16:15
    Время стухания будет зависеть от системы отсчета -- на столе или в холодильнике на звездолете
    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  16 марта, 02:35
    ОК:-)
    ОтветитьНравится
  • Артур Фролов  16 марта, 04:37
    А на столе в звездолёте?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  12 марта, 08:36
    --- Жалко что сам Торий вряд ли так надёжен , что такое изомерные состояния ядра вы прочитали, примерно этим я интересуюсь давно. Дело в том, что можно накачивать ядра, вызывая там такие переходы ЭМВ .. просто есть ядра, где эти переходы (расщепления) лежат в области энергий Э*В.. Есть и с куда большим «запасом» в сотни КЭ*В ... Вся проблема в устойчивости этих состояний .. Видимо, такие переходы связывают с пребыванием нуклонов на внешней орбите .. по аналогии с электронами .. насколько верны они ? -это не меняет сути ..
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 13:26
    Для атомных часов время жизни возбужденного состояния вообще никакой рояли не играет. Атомные часы -- это, по сути, люминисцентная лампа, дающая свет на одной очень стабильной частоте.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  12 марта, 13:58
    -- Из записок Штирлица: на столе стояла лампа но Света не давала .. Штирлиц включил лампу и Света дала ..

    чушь, мой друг....

    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 14:11
    Штирлиц ВЫКЛЮЧИЛ лампу *8)))))))))

    en.wikipedia.org/wiki/Atomic_clock
    Люминисцентная лампа -- это, конечно, слишком грубое упрощение, но на основную идею не влияет -- время жизни возбужденного состояния ни на что не влияет, возбудили-сбросили, частоту прочитали.

    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  12 марта, 14:40
    -- Что делать, когда не забрасывается и , соответсвенно, не «светит» ..? У меня вроде есть способ заброски ,вот о чём я ..
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  12 марта, 14:45
    С чего бы не забрасывалось-то? Вам же не надо инверсную заселенность создавать, вы же не лазер делаете...
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  12 марта, 21:29
    С того Дорогой,что это и есть проблема в ядерной физике изомерных ядер ..
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  13 марта, 09:56
    Расскажите мне поподробнее об этой проблеме, пжалста...
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  13 марта, 14:40
    -- не желают накачиваться.. при этом появляется тьма фоновых взаимодействий.. я этой темой давно занимаюсь ..
    ОтветитьНравится
  • Генки Умайоши  13 марта, 19:53
    Ну да, на настоящий момент 229й торий единственный изомер, который удалось получить оптической накачкой. В 2009, кажется, году в РИКЕН, в Японии. Так этого достаточно для этих часов.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  15 марта, 15:47
    -- тАм всё просто.. чем тяжелее ядро, тем большее расщепление, чем большее расщепление — тем «тоньше» уровни ...
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  15 марта, 16:47
    --и тем не менее, захват там- явление редкое, именно в этом проблема, существует огромный фон ...
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  12 марта, 11:33
    предположим на секундочку что данные часы изобретены — стОят цент, весять сто граммов. Виды применения?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  12 марта, 13:01
    -- Проверка положений теории относительности ..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Скалба  12 марта, 17:28
    Это можно сделать проще: взять на МКС хорошие швейцарские часы, и пусть полетают лет 5-10.
    А потом сравнить их показания с аналогичными на Земле, не спуская их на Землю. Задержку радио-связи учесть.
    ОтветитьНравится
  • Владимир Королёв  13 марта, 16:22
    вообщето этот опыт триллион раз проделывали и постоянно проделывают,таким образом корректируют данные например в гпс
    ОтветитьНравится
  • Сергей Скалба  13 марта, 23:09
    Ну вот, сами и ответили.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  12 марта, 21:33
    -- Только самая большая хохма именно в том ,что ети товарищи абсолютно не правы: стабильность там несравненно хуже предложеной .. думаю на много-много порядков ..
    ОтветитьНравится
  •   12 марта, 21:40
    – А воздушный тормоз работает неважно, – заявил Полесов, с торжеством поглядывая на пассажиров, – не всасывает.
    ОтветитьНравится
  • Максим Селиванов  12 марта, 21:46
    -- Только самая большая хохма именно в том ,что ети товарищи будут печататься в уважаемом всеми журнале, а вы так и будете продолжать думать что «все дураки, один я д’артаньян».
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  13 марта, 07:14
    --пока у нас учёные Шварёвы — так и будет ..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  13 марта, 07:15
    -- а потом «вдруг» сделают открытие ,что фсё оказывается савсем не так и опять Шварёвы повесят себе медаль на грудь ,теперь, опровергая самих себя .. дерьмо имеет свойство плавать ..
    ОтветитьНравится
  •   13 марта, 16:48
    дерьмо, Асташкин, имеет свойство вонять, ежели его трогатЬ, что вы с успехом дерьмонстрируете :-))))))
    ОтветитьНравится
  • О Ё  13 марта, 16:37
    Часы строили, строили, а потом пришел С. Э. Шноль и нарисовал на графике два горба.
    ОтветитьНравится