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新华社上海9月17日电(记者王林林)天宫二号成功发射,搭载了各种尖端科学设备。其中,中国科学院上海光学与力学研究所研制的“计时Needle"-空冷原子钟”有望达到超高精度,误差约为3000万年1秒。这将是世界上第一个在轨道上运行并进行科学实验的空冷原子钟。

3000万年误差1秒——揭秘天宫二号空间冷原子钟

人类社会的发展离不开时间的精确测量。以前,在空运行的原子钟都是热原子钟,最高精度为1秒,相当于300万年的误差。这一次,天宫二号搭载的空冷原子钟向空台发射了激光冷却技术,在空微重力环境下,时间精度进一步提高了10倍,这意味着

3000万年误差1秒——揭秘天宫二号空间冷原子钟

这么精确的钟有什么用?中国科学院上海光学与力学研究所量子光学重点实验室主任刘亮介绍说,空 空冷原子钟可以建立超高精度时间频率基准。有了这个基准,天空中的其他原子钟可以同步,使全球卫星导航系统具有更精确和稳定的运行能力。

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此外,冷原子技术的发展将大大提高许多实验的准确性,并使以前不可能进行的实验成为可能。例如,进行深空导航和定位。刘亮说,如果我们在太阳系中不受重力影响的拉格朗日点放置一个冷原子钟,人类就可以超越近地范围,在太阳系中实现精确定位,并进行大规模的时间空研究,包括广义相对论在大规模条件下是否有效。

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又如,空冷原子干涉仪可以代替空激光干涉仪实现在轨引力波探测。刘亮介绍说,探测引力波的方法有很多。激光干涉仪需要三颗卫星,空冷原子干涉仪只需要两颗卫星,降低了技术难度和成本。

3000万年误差1秒——揭秘天宫二号空间冷原子钟

同时,空冷原子钟也可以测量引力红移。根据广义相对论,没有统一的时间概念,在不同的引力场中,例如火星和月球,时间是不同的。“如果天空中有一个原子钟,地面上有一个原子钟,那么当比较时,你就会知道有多少时间是不同的,然后你就可以用这个时间差来测量引力红移。”刘亮说道。在不久的将来,空冷原子钟的发展可能会给科幻世界中的许多猜想提供明确的答案。

来源:罗盘报中文网

标题:3000万年误差1秒——揭秘天宫二号空间冷原子钟

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