北京時(shí)間4月6日 英國媒體消息，一組日本的專家發(fā)明了目前最精確的新原子鐘。這個(gè)“光晶格”鐘非常敏感甚至能探測到地球引力的微妙變化，這使得科學(xué)家能精確測量時(shí)間到小數(shù)點(diǎn)后17位。它還極大的提高了GPS跟追蹤系統(tǒng)，能夠精確的檢測到小至10厘米的高度差異。日本研究小組認(rèn)為，這將會(huì)是目前人類所創(chuàng)造最精確的測量儀器基礎(chǔ)上向前邁出的重要一步。

圖1柏林的原子鐘?？茖W(xué)家已經(jīng)發(fā)明了“光晶格”鐘，它敏感到能探測地球引力的微妙變化

　　原子鐘被用來制定國際原子時(shí)間(International Atomic Time)或者世界時(shí)間坐標(biāo)(Universal Time Coordinated)，它與我們常用的格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(Greenwich Mean Time)有所不同，要精確地多。隨著時(shí)間的流逝，即使是原子鐘也會(huì)失去它的精確性，因此需要被調(diào)整以補(bǔ)充丟失的秒分之一的時(shí)間。這是由“迪克效應(yīng)”( Dick effect)造成的，它是指時(shí)鐘的激光器產(chǎn)生的不必要的噪音導(dǎo)致它丟失微小的時(shí)間。而新發(fā)明的“光晶格”鐘避免了這一現(xiàn)象并且更加穩(wěn)定，從而無需經(jīng)常調(diào)整。

　　這是由東京大學(xué)的英敏香取(Hidetoshi Katori)教授以及他的同事在澳大利亞新南威爾士大學(xué)維克多(Victor Flambaum)教授的幫助下研發(fā)的。維克多教授解釋道，光晶格鐘就類似于放置在草皮上里面裝有原子的蛋盒。“離子時(shí)鐘通常只有單一原子，你必須在此工作相當(dāng)長一段時(shí)間以獲得精確性。而新發(fā)明的原子鐘你可以操作幾千個(gè)原子，所以能更快的獲得既定的結(jié)果。”

　　另外，為了更精確，光晶格鐘可以安裝應(yīng)用程序以尋找地面上的礦物和碳?xì)浠衔?。由于GPS的工作要求令人難以置信的精確計(jì)時(shí)，因此精確性的提高使得GPS更好用。GPS追蹤器的工作原理在于與地球衛(wèi)星保持同步持續(xù)通信，而衛(wèi)星能時(shí)刻報(bào)告自己的位置和時(shí)間。比如，假設(shè)光的速度是每秒18.6萬英里，如果衛(wèi)星時(shí)間落后于GPS用戶接受時(shí)間的千分之一秒，那么用戶計(jì)算距離衛(wèi)星便是186英里。“這使得我們能夠測量原子鐘的頻率到17位精度。它是如此精確，以至于幾乎能察覺地球引力勢(gravitational potential)的差異。在引力場時(shí)間滴答的較慢，所以時(shí)鐘的滴答取決于物體引力勢強(qiáng)弱。”

　　維克多教授還提出另一種可能的應(yīng)用程序便是石油勘探。“由于石油是低密度液體，所以石油的引力勢比附近巖石要低。你可以搜尋礦物質(zhì)，在所有層面上進(jìn)行全球定位，從汽車到飛機(jī)甚至宇宙飛船，任何可以稱為實(shí)時(shí)相對大地測量學(xué)的物體。”