Вчені з Науково-технічного університету Китаю створили надзвичайно точний оптичний годинник, який може суттєво вплинути на майбутнє вимірювання часу та навіть на визначення секунди в міжнародній системі одиниць.

Оптичний годинник працює на основі вимірювання частоти світла, що випромінюється електронами під час переходу між енергетичними станами атомів. Саме ця технологія дозволяє досягати рекордної точності вимірювань.

Новий пристрій настільки стабільний, що за приблизно 30 мільярдів років він накопичив би похибку менш ніж в одну секунду. Це робить його одним із найточніших годинників, коли-небудь створених людиною. Оптичні годинники вже вважаються найточнішими у світі, оскільки можуть вимірювати час із точністю до 19 знаків після коми. Вони перевершують традиційні атомні годинники за стабільністю та потенційними можливостями застосування. Такі пристрої є критично важливими для сучасних технологій, зокрема супутникової навігації, телекомунікаційних систем та глобальних мереж синхронізації часу. Крім практичного використання, оптичні годинники мають велике значення для фундаментальної науки. Їх застосовують для перевірки фізичних теорій, дослідження гравітаційних ефектів, а також у пошуках темної матерії та гравітаційних хвиль. Новий рівень точності може дозволити вимірювати зміни гравітації та висоти з міліметровою точністю. Це відкриває можливості для моніторингу деформацій земної кори, змін рівня підземних вод і навіть вулканічної активності.

Також надточні годинники можуть допомогти у виявленні слабких низькочастотних сигналів, які потенційно пов’язані з темною матерією. Історично секунда визначалась як частка доби, однак такий підхід виявився недостатньо точним для науки. З 1967 року секунда у Міжнародній системі одиниць визначається через коливання атома цезію-133. Проте поява нових оптичних годинників може призвести до перегляду цього визначення. Для офіційного перевизначення секунди необхідно мати кілька незалежних надточних приладів, які підтвердять стабільність вимірювань.

На думку дослідників, у майбутньому розвиток технологій дозволить виконати ці критерії, що може стати важливим етапом в історії метрології.