Самые точные в мире часы могут идти 15 миллиардов лет без погрешности

Недавно мы рассказывали вам о самых точных в мире механических маятниковых часах, созданных часовщиком Джоном Харрисоном в XVIII веке. Они теряют менее одной секунды за 100 дней хода. Но в наши дни эта погрешность кажется просто огромной, поэтому эталоном хода времени являются атомные часы. Но какова же максимальная точность, достигаемая при помощи этого прибора? Мировой рекорд установили часы из Национального института стандартов и технологий (NIST), которые могут непрерывно работать 15 миллиардов лет, при этом их погрешность не достигнет и одной секунды.

Упрощенно объяснить вам, как устроены атомные часы, можно следующим образом: в центре часов расположен кластер атомов стронция, атомы эти окружены решёткой из лазерных лучей. Стабильный красный лазер позволяет атомам переключаться между двумя энергетическими уровнями. Это приводит к тому, что атомы стронция начинают вибрировать с огромной частотой, чем-то напоминая микроскопические метрономы, отсчитывающие доли секунды. Зная точную скорость этих вибраций, учёные и получают точное значение времени.

Чтобы повысить точность (отражение точного времени вибрации атома стронция) и стабильность (вибрации всех атомов должны быть одинаковыми), исследователи работают над уменьшением влияния температуры окружающей среды на прибор. Именно температура является злейшим врагом точности работы таких часов, меняя скорость реакции атомов на воздействие лазера. Благодаря новым технологиям, задействованным в последней версии атомных часов, теперь они стали в три раза более точными, чем в прошлом году (в 2014 году именно этим часам принадлежал предыдущий мировой рекорд).

Часы эти настолько точны, что реагируют изменением течения времени даже на небольшие перемены гравитации, если их поднять или опустить на пару сантиметров. Это порождает закономерный вопрос: можем ли мы использовать единое время для всего человечества, ведь оно протекает по-разному для точек, расположенных на разной высоте? Могут ли одни атомные часы, установленные в какой-либо точке Земли, являться эталоном для всех остальных уголков нашей планеты? Как вы считаете, уважаемые читатели?