W Toruniu uruchomiono pierwszy optyczny zegar atomowy
| Gospodarka ArtykułyW Instytucie Fizyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu zbudowano pierwszy w Polsce optyczny zegar atomowy. Prace nad jego skonstruowaniem rozpoczęto w 2008 roku w ramach finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego projektu "Polski Optyczny Zegar Atomowy (POZA)", kierowanego przez prof. Czesława Radzewicza z Uniwersytetu Warszawskiego. Optyczne zegary atomowe wykorzystują drgania optyczne, które są 40 tys. razy szybsze niż drgania wykorzystywane w konwencjonalnych zegarach atomowych - o tyle jest też zatem większa ich dokładność.
Toruński optyczny zegar atomowy jest połączeniem elektroniki, komputerów, aparatury próżniowej, laserów i setek elementów optycznych. Na świecie tylko kilka ośrodków naukowych posiada zegary optyczne podobne do toruńskiego. Są to placówki funkcjonujące we Francji, Japonii, w Niemczech i Stanach Zjednoczonych.
W celu zbudowania pierwszego polskiego optycznego zegara atomowego współdziałały ze sobą trzy ośrodki naukowe. Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie opracowali pierwszy wzorzec atomowy wykorzystujący atomy strontu, na Uniwersytecie Warszawskim zbudowano optyczny grzebień częstości, a w Toruniu powstał drugi wzorzec atomowy i ultrastabilny laser. W Instytucie Fizyki UMK w listopadzie 2014 r. połączono wszystkie podzespoły, konstruując dwa optyczne zegary, co pozwoliło na sprawdzenie poprawności ich działania.
- Mamy teraz superdokładny wzorzec częstości, którym można synchronizować najdokładniejsze zegary. To jest przełom w metrologii. Punktualność takiego zegara to 10-15 sekundy osiągana już po 10 minutach. Oznacza to tyle, że zegar spóźni się zaledwie o sekundę po około 31 milionach lat - to niewyobrażalna dokładność - mówił dyrektor Krajowego Laboratorium Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej w Toruniu, dr hab. Roman Ciuryło.
Tak niezwykle dokładny zegar może służyć do precyzyjnych pomiarów. - Coraz więcej jednostek fizycznych, na przykład metr, opartych jest na pomiarze częstotliwości. Im dokładniej metrolodzy są w stanie zdefiniować sekundę, tym dokładniej będą zdefiniowane także pozostałe jednostki. Mogą też za ich pomocą sprawdzać np. czy stałe fizyczne są naprawdę niezmienne, prowadzić obserwacje astrofizyczne, badać ciemną materię oraz testować teorię względności. Prawdopodobna jest również zmiana obowiązującej od 1967 roku definicji sekundy, która obecnie oparta jest na atomach cezu w zwykłych zegarach atomowych - mówił dr hab. Michał Zawada z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK.
źródło: naukawpolsce.pap.pl
