반세기 후에 과학자의 선물
토토사이트 추천 Hidetoshi

"300 억 년 동안 외출하지 않는"가벼운 격자 시계 "의 출현은 우리의 삶과 사회뿐만 아니라 기본 물리 이론의 주요 변화를 가져와야하므로 전 세계에서 주목을 받고 있습니다. "광학 격자 시계"로 알려진 차세대 원자 시계는 도쿄 대학 (대학원 공학 대학)의 교수 인 토토사이트 추천 Hidetoshi에 의해 개발되었으며 Riken Institute의 최고 연구원. 이 시스템은 2001 년에 고안되었으며 2003 년에는 기본 실험을 성공적으로 수행했습니다. 11 년간의 연구 후, 그는 자신이 목표로 한 정확성을 달성했으며 2015 년에 영국 과학 저널 인 Piqued the World에 연구 결과를 발표했습니다. 그 후, 팀은 소형화 및 휴대용 개발을 포함한 반복 시연 실험을 계속 수행했습니다. 2021 년 9 월, 그는 실질적인 사용을 위해 대중에게 제공된 그의 업적을 인정하여 Basic Physics (※ 1)의 획기적인 상을 수상했습니다.

"많은 사람들이 왜 우리가 왜 그런 정확한 시계가 필요한지 궁금 할 수도 있습니다. 그러나 우리가 미래의 반세기에 대해 생각하고 있다면 아직 아무도 그것을 사용하는 방법을 모르는 과도한 사양을 갖는 것이 가장 좋습니다."

미래의 노벨상 수상자에 대해 들었던 Katori는 말했다. 시계는 이미 "수천만 년 동안 1 초 오류"수준에 있으며 발명 이후 반세기가 넘은 후에 생명의 일부에 통합 된 것은 사실입니다. 이것은 1955 년 영국 물리학 자 루이스 에센 (Louis Essen)이 개발 한 세슘 원자 시계 (※ 2)입니다. 국제 체중과 측정 총회 (※ 3)는이를 "1 초의 정의"를 결정하는 시계로 채택한 이후 국가가 설정 한 표준 기준으로 남아 있습니다. 그것의 정확도는 15 자리의 전력, 즉 10 마이너스 15의 전력으로 측정 할 수있는 지점으로 발전했습니다.

"위성 위치에도 사용되며,이를 사용하는 GNSS (Global Navigation Satellite System), Google지도와 같은 위치 정보 앱 및 가정의 라디오 시계에 필수적입니다. 그러나 거의 아무도 세소 소문 시계를 알지 못하며 60 년 전에는 이런 일이 일어나지 않을 것으로 예상하지 않습니다."

Katori가 발명 한 광학 격자 시계는 Cesium Atomic Clock의 크기의 1,000 배 크기의 18 자리 정확도를 가지고 있으며 2030 년에 예상되는 "초의 재정의"에 대한 유망한 후보로 간주됩니다. 이것을 예측하기 위해, 우리는 인류가 추적 한 "시계의 역사"에서 알아야 할 것 같습니다.

시계의 진화의 역사는 사회의 진화의 역사와 동일하다고 토토사이트 추천는 말합니다. 돌아가서 사람들은 태양과 별의 움직임에서 달력을 배웠고 나일 강 홍수 시간을 예측했습니다. 갈릴레오 갈릴리 (Galileo Galilei)가 진자 법 (5)을 발견했을 때 16 세기 후반에 크리스천 huygens는 이것을 진자 시계를 발명하기 위해 이것을 적용했습니다. 하루에 몇 가지 오류의 정확도는 발견의 시대를 지원하지만 선박에서 흔들리는 경우에도 측정 할 수있는 시계는 스프링형 해상 시계 (Marinc Chronometer)를 개발했습니다. 해양 사고 방지에 기여하기 위해 경도 측정을 사용했습니다.

현대에서, 석영 시계는 1927 년에 전압으로 정확하게 진동하는 결정의 특성으로 인해 태어났습니다. 철도와 같은 운송 네트워크가 발전함에 따라보다 정확한 시간에 대한 경쟁이 점점 더 나 빠지고 있습니다. 시간 측정은 산업 사회의 발전을위한 필수 기술이 될 것이며, "정밀한 시계"는 모든 종류의 사회 활동을 지원하는 인프라가 될 것입니다.

"시간 측정의 주요 기술 혁신은 전국 패권과 관련된 주요 제안입니다. 실제로 영국 제국은 군사 통제 및 확장 된 군사 통제와 1990 년대에 GPS 위성의 민간 사용 승인을 오늘날 스마트 폰 항해로 이끌었습니다. 이는 특히 자체 라이벌의 나이가 다가 오면 사실입니다."

시계의 정확도가 증가함에 따라 시간의 정의도 변경되었습니다. 다시 말해서, 시간을 결정하기위한 기초는 무엇입니까? 처음에는 지구가 한 번의 회전을 회전하는 시간을 기준으로했습니다. 이것은 하루의 길이의 1-86,400이 1 초를 의미합니다. 그러나 조류의 상승과 하락으로 인해 회전 속도는 일정하지 않습니다. 이것은 궤도 기간이 더 작은 오류로, 1/3 백만 분의 1 년은 1 초의 국제 정의가되었습니다. 그것은 1956 년이었다.

"이것은 세슘 원자 시계입니다. 문제를 구성하는 원자는 특정 고정 주파수에서 빛과 무선 파를 흡수하고 방출하는 원자입니다. 원자 시계는 진자 로서이 주파수를 진압하는 데 사용되는 시계입니다.

세슘 원자에 의해 방출되는 마이크로파 주파수는 9,192,631,770 Hertz입니다. 이 거대한 횟수는 1 초로 계산됩니다. 그러나 토토사이트 추천의 광학 격자 시계는 스트론튬 원자 (※ 6)에 의해 방출되는 가시 광선을 사용합니다. 그것은 진정으로 많은 순서입니다.

"1980 년대부터 유럽과 미국에서 가시 광선을 사용한 광학 원자 시계에 대한 연구가 진행되고 있습니다. 독일 Dr. Hans DeMert (*7)가 고안 한 단일 이온 광 시계는 이론적으로 18 자리 숫자의 정확도를 달성 할 수 있지만, 그 정확도로 1 초의 빈도를 읽을 수 있었지만, 1 초의 빈도를 읽어야합니다. 측정은 이이 이이 이후 약 1 백만 초, 약 10 일, 잠시입니다. "

그럼에도 불구하고, 여전히 알려지지 않은 젊은 연구원 인 세슘 원자 시계 인 카테리 (토토사이트 추천)는 반전의 아이디어로 새로운 지평을 깨뜨린 후 전 세계의 연구자들이 다음에 이것에 대해 흔들리고 있기 때문에 다음에 이것에 대해 흔들리고 있습니다.

하나의 원자가 1 백만 초 동안 측정되면 1 백만 개의 원자가 한 번에 사용되면 1 초에 불과합니다.

이것을 가능하게하기 위해 토토사이트 추천는 특수 레이저 조명으로 만든 격자와 같은 마이크로 스페이스에서 원자를 하나씩 배열하는 방법을 생각해 냈습니다. 계란 상자의 모양을 취하고 원자를 감싸고 고정시킴으로써 백만 명의 원자에 의해 방출되는 빛의 진자가 서로 영향을 미치는 것을 방지 할 수 있습니다.

2001 년 원자 시계에 관한 국제 회의 에서이 아이디어를 발표했습니다. 젊은이들의 무료 아이디어는 환영 받았지만 전임자의 축적은 전 세계 연구의 추세만큼 가볍지 않습니다.

"Dr. Demelt 및 원자 광학 시계를 이끌었던 다른 유명한 학자들은 노벨상을 수상했습니다.이 흐름은 한 젊은이의 제안으로 즉시 바뀌지 않을 것입니다. 그러나 아무도 그렇게하지 않기 때문에 연구 할 가치가 있다고 생각합니다. 과학자들이로드 맵이없는 새로운 길을 열어야한다고 생각합니다."

2019 년 4 월, 토토사이트 추천의 연구팀은 2 개의 광학 격자 시계를 도쿄 Skytree에 가져 와서 세상을 현혹시키는 실험을 성공적으로 수행했습니다. 한 대의 차량은 지상 450m 위의 전망대에 놓았고, 다른 차는 1 층에 배치되어 동시에 시간을 측정했습니다. 약 6 개월의 시험 후, 그들은 관찰 데크의 시계가 지상보다 40 억의 더 빠른 40 억의 더 빨리 진행됨을 보여주었습니다. 이것이 무엇을 의미합니까?

"이것은 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 증거 중 하나입니다. 이것은 중력이 강한 곳에서 시간이 느리게 흐르고 있음을 의미합니다. 지금까지는 위성을 사용하여 우주에서 측정 방법이 채택되었지만, 지상 실험에서는 지상 실험에서는 우주에서 동일하게 균등하게 얻을 수없는 상승과 같은 상승과 동일한 정확도로 얻을 수없는 상승과 동일하게 얻을 수없는 인기의 차이로 얻을 수있는 인기있는 주제가되었습니다. 열차와 온도의 진동에 의해 영향을받는 일반적인 생활 공간에서 입증하는 것은 소형화, 휴대용 및 견고성의 도전과 함께 실제 적용 단계를 향한 단계를 보여주는 주요 지점이었습니다. "

상대성 이론에 따르면, 두 개의 다른 고도에서 같은 시간을 공유하기가 어렵습니다. 고도 차이에 따라 시간이 지나는 방식이 다르기 때문입니다. 반대로, 고도의 차이는 시간 차이를 측정함으로써 결정될 수있다. 토토사이트 추천는 광학 격자 시계와 동일한 정확도를 가지고 있다면 이론적으로 1cm의 차이를 측정 할 수 있다고 말합니다.

같은 방식으로, 자동차 또는 기차에 광학 격자 시계를 놓고 측정하면, 특수 상대성 이론의 효과를 관찰 할 수 있습니다. 이는 더 빠르게 움직일수록 시간이 더 빠르면 시간 조정을 위해 도구에서 중력과 움직임으로 인해 우주 시간을 읽는 센서로 변경하려고합니다. "

그것이 무엇을 도울 것인지 상상할 수 있습니까? GPS를 훨씬 능가하는 매우 정확한 위치 지정 시스템의 출현으로 인해 지각 운동과 같은 중력으로 인해 순간적으로 변화하는 지구상의 다양한 자연 현상의 정확한 모니터링 및 탐색이 가능합니다. 따라서 지진, 쓰나미, 화산 폭발, 지하에있는 미사용 자원 탐색의 도착을 예측하는 재난 예방 시스템에 적용해야합니다.

토토사이트 추천와 다른 사람들은 이미이를 입증하려는 노력을 시작했으며, Iwate 현의 국가 천문 관측소 ​​및 Riken Institute의 Mizusawa VLBI 전망대에 광학 격자 시계를 설치했습니다. 그레이트 일본의 지진으로 시작하여, 우리는 오늘날에도 연중 약 3cm의 지상 융기를 계속 관찰하고 있습니다. 이 연구는 지구가 놀랍게도 부드럽다는 사실을 보여줍니다. 태양과 달의 매력으로 인한 조력 효과는 해수뿐만 아니라 착륙으로 확장되어 6 시간 내에 높이가 최대 5cm까지 증가합니다.

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이제 우리는 어떻게 새로운 사회 서비스 및 비즈니스를 시작하기 위해 그 인프라를 사용합니까? 그것은 Katori가 젊은 세대에게 넘겨 준 배턴입니다. 과학이 오늘날까지 태어 났을 때부터 인간 사회는 과학자들이 순수한 호기심에 의해 주도되는 기본 이론을 구축하고 그들을 따르는 사람들은 응용 프로그램을 개발함에 따라 진화했습니다. 그것이 Katori가 "진화와 함께 변화"라고 생각하는 것입니다.

Salvador Dali의 "The Sticky of Memory"는 삭제되고 왜곡 된 시계를 묘사합니다. 한 이론에 따르면, 그것은 상대성 이론 때문이라고한다. 세계적으로 유명한 물리학 자 George Gamov는 자전거를 타면 풍경이 왜곡되는 것처럼 보이는 세계에서 설정된 "Tomkins in Wonderland"라는 제목의 이야기를 썼습니다. 세계관이 현실이 될 것 같습니다.

"아무도 기대하지 않는 광학 격자 시계의 새로운 용도에 대해 생각하십시오. Dali와 Gamov를 능가하기 위해 상상력을 확장하십시오"

Matsuoka Ichiro (ESCRET) 사진의 인터뷰 및 텍스트 Takemi Shugo

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