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2013-1-14 18:34

世界上最小的钟——一个原子大小

我们赋予钟表这种计时工具太多的附加价值,也竭尽所能地在它上面倾注了大量的创意。那么除了精准、美观和炫耀之外,我们还能追求什么?

做一台全世界最小的钟怎么样?

Gizmodo 报道,Holger Muller 是在加州大学伯克利分校任教的一位物理学家,他和他的团队最近在琢磨怎么将时计尽可能地缩小和简化,于是他们找到一个不错的切入点——做一个原子大小的时计。

这个想法来源于法国著名物理学家德布罗意(Louis Victor de Broglie,1892.08.15—1987.03.19)做出的一个关于“物质波”的假设:粒子的运动可以通过波的方式呈现,他设想原子核周围的“以太”( 一种假想中的电磁波的传播介质,此假设后来被科学界抛弃)会因电子的运动激发一种波,这种波互相干涉,只有在电子轨道半径达到一定值得时候才能形成环绕原子核的驻波。

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Holger Muller 受这个假说的启发,假设如果能够了解或者控制这些“波”的振动频率——也就是原子振动的频率——的话,那么这些“波”是可以用来精确计时的。

但真正实践起来却远没有这么简单,因为单个原子的振动因为频率太快而难以被读取,于是团队将一个铯原子分离成两半,让其中一半来回振动。因为这种分离使得原子的振动加剧,研究者们通过测量人工干涉带来的影响,推算出单个原子的振幅,然后就可以用原子的振幅计算时间了。

这种计时方法实在是太强大了!以后我们再也不用花费不菲的价格去购买名牌手表,而只需要掏上亿美元买一套设备测量自己身上的原子振幅就可以了!

 

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