아니오 32- 궁극적 인 정확도에 도전하십시오! "Seconds"의 정의를 다시 작성하는 "광학 격자 라이브 바카라"

2020 년 12 월 30 일 게시
Nakagawa Takao의 인터뷰 및 텍스트, Bluebacks 편집부

"Tick Time"은 무엇을 의미합니까?

Covid-19 Pandemic 이후, 그 해에는 몇 가지만 남았습니다

새해 전야 전통에 관해서는 아마도 일본의 새해 이브 벨과 세계의 새해 카운트 다운 일 것입니다 이번에는 평소와 마찬가지로 Covid-19 Pandemic의 영향으로 인해 많은 사람들이 집에서 그들을 환영하는 2020 년 말에도 올 것입니다

그건 그렇고, 누가 새해를 축하하기 위해 세계 가이 "라이브 바카라"와 일치합니까? 그리고 어느 라이브 바카라입니까?

이 지구의 모든 사람들이 왜 동시에 공유 할 수 있습니까 (시차가 있지만) 한 번에 공유 할 수 있습니까?

Bluebacks Exploration Team은 이제 "Time"의 문제에 직면하고 있으며 현재 바카라 커뮤니티측정 표준 센터이 사이트는 세계에서 "광학 격자 라이브 바카라"라는 최첨단 라이브 바카라를 성공적으로 성공적으로 운영했습니다

"컷 타임"은 무엇을 의미합니까? ─신시간 표준 연구 그룹우리는 최고 연구원 Kobayashi Takumi와 Akamatsu Daisuke에게 물었다 그들은 모두 젊은 물리학 연구원입니다

표준 시간을 확인하는 라이브 바카라

표준 라이브 바카라는 어디에 있습니까?

"매일 우리가 사용하는 라이브 바카라는 각 국가의 표준 시간에 따라 결정됩니다 각 국가는 시간을 틱 라이브 바카라를 가지고 있으며, 수소 마스 원자 라이브 바카라도 일본에서 움직이고 있습니다"(Kobayashi)

허? 가벼운 격자 라이브 바카라가 아닌가요?!

"광학 격자 라이브 바카라는 현재 차세대 표준 시간을 확인하기 위해 개발 중이며 여전히 실험실에서 실행 중입니다

당신이 사용중인 라이브 바카라를 떠나면 시간이 점차 변경됩니다 그 광기를 고치기 위해 일본 표준 시간이 존재합니다

그러나 표준 시간을 생성하는 수소 마사 원자 라이브 바카라도 점차 사라집니다 따라서 그 광기를 확인하는 라이브 바카라가 필요합니다 세슘 원자 라이브 바카라는 이제이 역할을 담당합니다

광학 격자 라이브 바카라는 국가를 세슘 원자 라이브 바카라보다 더 정확한 라이브 바카라로 두 번째를 재정의하기 위해 경쟁하는시기입니다 "(Kobayashi)

2 억 년 당 1 초의 편차 수정

표준 시간이 꺼지면 모든 사람이 곤경에 처할 것이라고 상상할 수 있습니다 그러나 얼마나 많은 혼란이 발생합니까?

"세계의 표준 시간을 점검하는 세슘 원자 라이브 바카라는 3 천만에서 2 억 2 천만 년마다 약 1 초의 편차를 가질 것이라고합니다이 시점에서 정확도는 10 마이너스 16 전력입니다 광학 격자 라이브 바카라는 10 마이너스 18 번째 전력을 허용합니다

잠시 시간을내어 기억하자

2019 년에 1 킬로그램의 정의가 개정되었을 때 AIST에서 Usuda Takashi와 다른 사람들을 인터뷰했습니다 (기사 2019)킬로그램의 정의가 변경되었습니다! 궁극적 인 정밀 측정은 과학의 "표준"을 만듭니다>) 참조 그 당시 약 5/100 만의 오차가 1 킬로그램의 무게로 볼 수 있었기 때문에 개정에 도달했습니다 이것은 10 마이너스 8 전력의 정확도입니다

다시 말해서, 시간 표준은 여전히이 킬로그램의 정의보다 더 정확한 8 자리를 자랑합니다 이 압도적 인 정확도는 "시간"측정의 특징입니다 시간은 킬로그램 및 미터와 같은 표준 단위의 가장 상세한 측정입니다

우리는 이것을 더 세분화 할 것입니다 ? mum!

세계 표준 시간을 어떻게 결정합니까?

지금은 관점을 바꾸고 글로벌 표준 시간은 어떻게 결정됩니까? 영국의 그리니치 천문대에 의해 결정됩니까?

"각 국가의 표준 기간은 위성을 사용하여 해당 국가의 표준 시간을 세계의 세슘 원자 라이브 바카라와 비교하기 위해 조정됩니다 일본에서는 위성을 통해 표준 시간이 정확한지 여부를 확인합니다

실제로 Cesium Atomic Clocks보다 정확하지 않은 수소 Maser Atomic Clocks는 시간을 똑딱 거리지 만 오류가 있어도 매우 정확한 라이브 바카라와 비교하여 시간이 정해집니다 "(Kobayashi)

다시 말해, 세계 표준 시간은 "세계 계약"에 의해 구성됩니다 과거에는 시간이 천체의 운동을 따랐지만 이제는 천상의 몸의 움직임보다 더 정확한 원자의 진동에 따라 라이브 바카라를 움직이고 있습니다 "도약 초"가 때때로 중재되는 이유는 물체의 진정한 본질과 일치하는 이유라고합니다

1956 년까지 지구의 회전에 따라 1 초가 정의되었습니다 (1 초 = 1/86,400 일) 이것은 10 마이너스 8 번째 전력의 정확도에 관한 것입니다 다음으로, 우리는 태양 주위의 지구 궤도에서 1 초를 재정의했으며 (1 초 = 1/315,569,259,747) 정확도는 10 자리로 증가했습니다

1967 년부터 1 초는 세슘 133 원자의 고유 진동으로부터 정의되었으며, 향후 50 년 동안 원자 라이브 바카라의 정확도가 개선되어 마침내 16 자리에 도달했습니다

"아이디어는 이전과 동일합니다 진자 라이브 바카라는 초당 한 번 발생하는 진동의 수를 계산하고 라이브 바카라가 움직입니다 원자 라이브 바카라는 특정 전자기파와 상호 작용하는 속성을 가지고 있으며, 주파수를 계산하는 데 이것을 사용합니다 특정 수의 진동이 하나의 초로 정의되면, 더 잘 진동하는 원자가 더 잘 정의됩니다

그러한 높은 정밀도를 갖는 것이 유용한 것은 무엇입니까?

그러나 왜 그러한 정확도가 높은 라이브 바카라가 더 정확하게 이루어져야합니까?

"사실, 세슘 원자 라이브 바카라를 사용할 때도 마찬가지입니다 그러한 높은 정밀도의 유용성은 무엇입니까?

천체의 움직임과 동기화하여 시간을 측정 할 수 있다면 라이브 바카라는 원래 충분했습니다 그러나보다 정확한 라이브 바카라를 만들어 새로운 기술이 개발되었습니다 예를 들어, 자동차 내비게이션 시스템을 사용하여 위치 정보를 정확하게 측정 할 수있는 이유는 세슘 원자 라이브 바카라가 인공 위성에 쌓기 때문입니다 수십 센티미터의 접지 오차의 정확도는 세슘 원자 라이브 바카라 없이는 불가능합니다

세슘 원자 라이브 바카라가 만들어 졌을 때 아무도 이와 같이 사용할 수 있다고 생각하지 않았습니다 광학 격자 라이브 바카라가 실질적으로 사용 된 지 10 년 후, 지금은 놀랍고 상상하기 어려운 기술이있을 수 있습니다 "(Akamatsu)

그래서 광학 격자 라이브 바카라는 무엇입니까?

Cesium Atomic Clock보다 더 정확한 "광학 격자 라이브 바카라"는 어떤 종류의 라이브 바카라입니까?

"광학 격자 라이브 바카라의 원리는 2001 년 Katori Hidetoshi (현재 도쿄 대학교 교수)가 제안했으며 2005 년에 실현되었습니다 AIST는 또한이 기술을 기반으로 실용적인 응용 프로그램에 대한 연구를 수행하고 있습니다

light = 전자기파는 전자기장의 진동입니다 광학 격자 라이브 바카라의 기본 아이디어는이 전자기 광장의 주파수를 계산하는 것입니다 격자 모양의 "인서트"는 레이저 표시등을 사용하여 준비되며, 그곳에서 측정 된 원자를 분리하면 진동 주파수를 측정하기가 더 쉽습니다

Katori의 놀라운 점은 한 번에 1,000 개의 원자를 격자 같은 컨테이너에 넣어 측정 시간을 단축 시킨다는 것입니다 단일 이온 라이브 바카라 인 Time Standard의 라이벌은 문자 그대로 하나의 이온을 측정하기 때문에 광학 격자 라이브 바카라보다 덜 효율적입니다 "(Akamatsu)

주위를 돌아 다니는 원자가 격자와 같은 용기에 갇히는 지점은 Katori가 발견 한 "마법 파장"의 레이저 빔입니다

"일반적으로 수백 밀리 와트 레이저 조명으로 원자에 닿으면 원자의 상태가 바뀌지 만, 마법 파장의 레이저 표시등을 빛나면 영향을받지 않습니다 (Akamatsu)

내가 듣고있는 동안, 나는 광학 격자 라이브 바카라 장치의 모습을보고 싶어했습니다 나에게 조금 보여줄 수 있니?

방 전체를 차지하는 거대한 라이브 바카라

내가 본 장치는 내가 경고를 받았을 때 상상했을 때보 다 컸습니다 "현재 작동 중이기 때문에 조심하십시오"

전자 장치가 방에 정렬됩니다 라이브 바카라는 어느 부분입니까?

"이것은 70m입니다²이지만이 방에 저장된 전체 장치는 라이브 바카라입니다 여전히 실험적이므로 크기를 고려하지 않고 만들어집니다 손목에 착용하는 라이브 바카라보다 매우 섬세하고 약하며 진동과 소리의 영향을받습니다 이전 세대 라이브 바카라는 2-3 시간 만 지속되었습니다 "(Akamatsu)

허? 단지 2-3 시간 만에 멈추나요 ?

"라이브 바카라 자체는 거의 수제와 같기 때문에 기계의 습관이 일부 있습니다이를 극복함으로써 2019 년 10 월부터 2020 년 3 월까지 80% 이상의 세계 최고 운영 속도에서 안정적인 운영 속도를 달성 할 수있었습니다 (코바야시)

한밤중에 일어났습니다

꽤 어려운 라이브 바카라입니다

"처음에는 실험실에 사람들이 있었을 때만 옮겼습니다 즉시 멈췄습니다 그러나 실제로 사람들은 꽤 소음을냅니다 그리고 책을 읽었을 때도 발이 조금 멈췄을 때 이미 멈췄습니다"(Akamatsu)

"우리는 우리의 튼튼하게 유지하고 기기의 단점을 발견하면서 오랫동안 운전할 수있었습니다 놀랍게도 큰 것은 우리가 이메일을 멈췄을 때 이메일로 관련된 사람들이 알 수 있도록하는 시스템을 구축했다는 것이 놀랍게도 우리는 집에 도착한 후에 일을 시작했고, 밤의 중간에 멈췄을 때, 가장 가까운 사람은 조정을 받았을 때 이메일을 받았습니다 (쓴 미소) "(코바야시)

약간의 고통 인 성장기의 아이처럼 보입니다 (lol)

"자동 복구 기능도 포함되어 있습니다 그러나 매우 정확하기 때문에 장치를 다시 가져 오는 데 인간의 힘이 필수적입니다 그러나 물론, 반환 할 때 시간을 정확하게 똑딱 거리는 라이브 바카라입니다"(Akamatsu)

(2009 년에 Ytterbium 광학 격자 라이브 바카라를 성공적으로 개발하고 10 년 동안 실제 사용을 도입 한 후, 시간 단위의 "초의 정의"를 수정하는 움직임이 있습니다

"재정의"초기 경쟁

국제 체중 및 측정위원회는 1967 년 세슘 원자의 현재 주파수 차이에서 조명 기반 정의로 설정된 "초의 정의"를 변경하기 위해 노력하고 있습니다 이것은 "1 초"를 지금보다 두 자리 숫자 정확도로 재정의하는 것입니다

다양한 연구원들이 당분간 경쟁하고 있습니다

"세슘 원자가 더 이상 정확도를 달성 할 수 없다고 생각됩니다 따라서 우리가 작업중 인 광학 격자 라이브 바카라와 단일 이온 원자 라이브 바카라는 후보자와 경쟁하여 차세대 초차를 정의합니다" (Akamatsu)

"위원회는 AIST를 포함하여 전 세계 5 개 기관의 광학 격자 라이브 바카라의 글로벌 표준 시간을 확인하는 능력을 승인했습니다이 중 하나는 정기적으로 전 세계 표준 시간을 확인하여 광학 격자 라이브 바카라의 장점을 보여주고 싶습니다"(Kobayashi)

상대성 이론 경험

"초"는 킬로그램, 미터 및 암페어와 같은 국제 부대들 사이에서 압도적으로 정확하지만 정확도를 높이면 새로운 세계와 기술이 나타나기 시작했습니다

아인슈타인의 일반적인 상대성 이론 "중력으로 인한 시간 흐름 변화"에 근거한 Katori Hidetoshi 교수의 위에서 언급 한 연구에서 별도의 광학 격자 라이브 바카라에서의 시간 흐름의 차이가 측정되었다고합니다 지구의 중력에 노출되는 지구에서는 2 개의 광학 격자 라이브 바카라가 수직으로 (위아래로) 배치되어 시간의 흐름이 각각에 따라 다릅니다 실험실 수준에서 1cm의 차이가있는 경우 광학 격자 라이브 바카라를 사용하여 측정 할 수 있습니다

그것은 정말로 놀라운 측정이지만,이 연구는이 연구가 흥미 롭습니다

"초 및 주파수는 물리적 수량의 오류없이 측정 할 수있는 수량입니다 우선, 그것은 단순히 흥미 롭습니다 '정확도의 매력'은 내가이 연구에 들어온 이유입니다"(Akamatsu)

Kobayashi

솔직히 말해서, 우리의 라이브 바카라는 18 자리만큼 필요하지 않습니다 최대, 표준 시간을 자주 확인하는 스마트 폰 라이브 바카라를 보면 일상 생활을위한 시간이 충분합니다

그러나이 라이브 바카라의 정확도를 확인하는 라이브 바카라는 다른 정확도가 필요합니다

또한 일상 생활에서 시간을 측정하는 것보다 시간을 더 정확하고 정확하게 기록 할 수있는 라이브 바카라는 시간과 다른 측정을 허용하는 것으로 보입니다 매우 정확한 측정은 잠재력이 있습니다