據(jù)英國《自然》雜志網(wǎng)站7月9日報(bào)道，法國巴黎天文臺吉勒莫?洛德韋克和同事最近證明，兩臺先進(jìn)的光晶格鐘（OLC）的運(yùn)行步調(diào)幾乎完全一致，精確度最少可達(dá)1.5?10-16。如果想用OLC重新定義秒的話，這種一致性測試必不可少，因此，這一最新研究有望讓科學(xué)家們重新定義秒。

      1967年，秒被定義為當(dāng)一個(gè)銫原子在兩個(gè)特定的能級間躍遷時(shí)所輻射或吸收的微波輻射振蕩9192631770次所持續(xù)的時(shí)間，這一定義保持至今。

      目前，測量這一頻率最精確的方式是銫原子鐘，銫原子鐘又被人們形象地稱作“噴泉鐘”，因?yàn)槠涔ぷ鬟^程是銫原子像噴泉一樣的“升降”，這一運(yùn)動使得頻率的計(jì)算更加精確。

      銫原子噴泉鐘的精確度大約為3?10-16，這意味著在1億年時(shí)間里，其誤差不超過1秒。但科學(xué)家們表示，某些新式的原子鐘可以做得更好，對被電磁場捕獲的單個(gè)離子化的原子輻射進(jìn)行監(jiān)測可以讓精確度達(dá)到10-17。

      大約10年前，科學(xué)家們首次展示了光晶格原子鐘，盡管其精度無法打敗捕獲離子鐘，但可以同銫原子鐘相媲美，而且，很多科學(xué)家基于兩個(gè)理由認(rèn)為，這種鐘可能會精度更高。首先，與捕獲離子鐘一樣，這種光晶格鐘也測量頻率為微波數(shù)萬倍的可見光的頻率。第二，它們測量數(shù)千個(gè)被捕獲進(jìn)一個(gè)光晶格內(nèi)原子的平均輻射頻率而不是只測量一個(gè)原子的輻射頻率，因此，精度更高。

      然而，科學(xué)家們必須證明，這種原子鐘的運(yùn)行步調(diào)要能準(zhǔn)確無誤地與另一個(gè)同樣的原子鐘保持一致，這正是洛德韋克和同事在最新實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)證明的。他們也證明，兩個(gè)原子鐘幾乎同步，精度至少為1.5?10-16，而且，這種鍶光晶格鐘（每個(gè)光晶格約有1萬個(gè)鍶87原子）與巴黎天文臺的三臺銫原子鐘步調(diào)一致。

      更好的原子鐘有望成為基礎(chǔ)科學(xué)的福音。例如，物理學(xué)家們能使用這樣的原子鐘對自然界某些基本而持續(xù)的變化進(jìn)行調(diào)查，以確定其是否像理論所預(yù)測的那樣。