在元素週期表底部被忽略的元素可以用來確切地構建時鐘,以至於可以用來查找暗物質。
新加坡國立大學的物理學家發現,Lutetium(LU)有望建立極其精確的時鐘。目前,世界使用銫原子鐘告訴時間。一個原子鐘在3億年內只犯了一個錯誤,這意味著直到今天,恐龍仍然存在時將建立的錯誤。
但是科學家並沒有真正將盧特屬視為替代日常計時的替代者。科學家的視野比這更宏偉。他們認為,超專業時鐘可以為當前技術無法實現的應用開放可能性。其中包括檢測由地球重力場變化引起的迷你時間扭曲,從而使我們找到暗物質和黑能。
剖腹時鐘如何工作
古代計時員將第二個定義為一天的1/86,400。然而,地球旋轉的波動導致世界各地的人們如何講述時間。
為了建立全球標準,國際權重措施委員會決定通過將剖宮產到激發狀態所需的微波能量的頻率來定義第二個。它需要9,192,631,770個微波脈衝。
Lutetium光學時鐘的情況
但是,近年來,研究人員發現,鋁和Ytterbium等原子可用於建造更精確的時鐘。他們使用高頻可見光,將更多的數據點添加到一秒鐘的定義中。
但是,這些所謂的光鐘對溫度變化高度敏感。這就是為什麼仍然首選較少精確的銫時鐘的原因。盧特蒂姆(Lutetium)作為計時員可能會改變遊戲規則,因為它對環境溫度的變化敏感得多。
“我們絕對錶明,LU對所有已建立的原子鐘的溫度最不敏感,”說第一作者凱爾·阿諾德(Kyle Arnold)在一份聲明中。
首席研究員穆雷·巴雷特(Murray Barrett)補充說:“時鐘的最終性能取決於原子的特性 - 原子對環境的不敏感。” “我會在班上稱盧蒂頓頂部。”
什麼是暗物質?
暗物質是我們無法觀察到的宇宙的那部分。它具有引力,但不會發出普通的光。該理論是整個宇宙的約28%是由暗物質組成的。據說另外68%的人是黑暗能源,這是一種神秘的力量,據信導致宇宙的迅速擴張。
問題是目前無法確定該理論是否為真。露蒂族光時可能會改變這一點。根據愛因斯坦的相對論,重力扭曲了時間。而且有重力差異在世界各地,時間都取決於時鐘的位置略有不同。
目前,原子鐘無法檢測到這些時間波動。精確的一百倍,可以幫助研究人員通過檢測世界各地的時間差來繪製整個地球的重力領域的繪製。而且由於暗物質會施加重力,因此也可以使用Lutetium Clock來檢測它和深色能量。
“一些說暗物質在我們周圍的理論,所以,如果我們跨過一大塊暗物質,這會擾亂時鐘,”巴黎天文台的物理學家杰羅姆·洛德維克(Jérome),他不是研究的一部分,說。
研究是出版在日記中自然通訊。
照片:巷珍珠|Flickr