據(jù)英國《自然》雜志網(wǎng)站7月9日報道，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)一個銫原子在兩個特定的能級間躍遷時所輻射或吸收的微波輻射振蕩9192631770次所持續(xù)的時間，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)千個被捕獲進(jìn)一個光晶格內(nèi)原子的平均輻射頻率而不是只測量一個原子的輻射頻率，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（每個光晶格約有1萬個鍶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。