L'horloge atomique portable fait la première mesure

Ryan F. Mandelbaum 04/06/2018. 5 comments
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Avec une nouvelle horloge atomique «portable», les scientifiques ne mesurent pas l'heure, mais le temps lui-même.

Qu'est ce que je veux dire? Des chercheurs d'un groupe de laboratoires européens ont testé une horloge atomique de prochaine génération qui n'est pas liée à un laboratoire. Ce n'est pas quelque chose que vous porterez jamais sur votre poignet, mais il pourrait un jour faire des mesures importantes de la forme de la Terre et même de la matière noire.

"C'était une preuve de concept que les horloges optiques peuvent être utilisées comme capteurs de potentiel gravitationnel", a déclaré Cecilia Clivati, l'une des auteurs de l'étude de l'Institut national italien de recherche métrologique.

La partie horloge de l'expérience est encore plus grande qu'un micro-ondes, et doit être montée dans une remorque. Ce n'est pas la première horloge atomique portable, mais c'est la première horloge optique portable, la prochaine génération de incroyablement précis horloges atomiques. Cette horloge est constituée d'atomes de strontium maintenus en place par des lasers, refroidis juste au-dessus du zéro absolu. Un autre laser excite l'atome, et l'interaction entre l'atome et le laser crée des oscillations des électrons de l'atome. Compter les oscillations, quadrillions par seconde, permet aux scientifiques de calculer le temps.

Ces horloges peuvent faire de la physique assez impressionnante. Ils sont utilisés pour mesurer la force de la gravité, car une gravité plus forte fait que le temps se déplace plus lentement. Les chercheurs ont conduit l'horloge à un point haut dans les Alpes françaises, ont fait leurs mesures, puis l'ont conduit à Turin à basse altitude et mesurée à nouveau, selon l'article publié dans Nature Physics.
Nature Physics.

L'horloge n'était pas parfaite, Andrew Ludlow de l'Institut national des normes et de la technologie des États-Unis, qui n'était pas impliqué dans l'étude, a écrit dans un commentaire pour Nature Physics . "Il y avait des périodes où l'horloge optique portable ne fonctionnait pas, et la précision des mesures était limitée en dessous de la capacité des horloges optiques." La mesure n'était pas aussi bonne que les horloges non portables. Mais ce n'est qu'un premier pas. "La campagne de mesure représente une preuve de principe très importante et une étape importante."

Qui a besoin d'une horloge atomique portable alors que nous en avons parfaitement dans les laboratoires? Rachel Godun du National Physical Laboratory du Royaume-Uni a expliqué l'année dernière que les chercheurs utilisent actuellement des satellites pour comparer les mesures entre différentes horloges atomiques sur Terre, mais il y a beaucoup de bruit qui nuit à la précision de la comparaison. Peut-être que les chercheurs pourraient relier les horloges avec des fibres optiques, mais ce n'est pas encore possible sur les échelles intercontinentales. "Une horloge optique transportable telle que celle développée actuellement par Lisdat et ses collègues et Huang et ses collègues pourrait voyager entre les horloges de laboratoire situées n'importe où dans le monde", a-t-elle écrit, et effectuer une série de comparaisons d'horloge à la fois méthodes et horloges transportables développées précédemment. "

Peut-être qu'un jour, ces horloges pourraient être utilisées pour créer des cartes plus précises de la Terre en fonction de la force gravitationnelle variable. Ils peuvent même être utiles pour mesurer la matière noire, ce qui semble expliquer six fois plus la masse de l'Univers que la matière ordinaire. Parce que les scientifiques ne peuvent repérer la matière noire que par sa force gravitationnelle, une horloge ultra-précise pourrait être capable de la détecter pour la première fois sur Terre.

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