Ученые предлагают переопределить секунду: почему текущая версия неточна
Международная команда ученых впервые объединила десять оптических часов из разных стран в одну сеть. Эти часы являются пиком точности измерения времени, доступным современной науке. Однако при сравнении показаний оптических часов из Финляндии, Франции, Германии, Италии, Великобритании и Японии выяснилось, что даже они могут давать погрешности. Это заставляет пересмотреть то, как мы определяем длительность секунды. Корректировка возможного определения запланирована на 2030 год, а подготовка уже началась.
Что может быть проще секунды? Кажется, что вот она, секунду легко поймать на слух. Но если рядом окажется человек с секундомером, то ваша секунда окажется весьма субъективной. А реакция даже самого точного человека на звуковой сигнал тоже будет варьироваться. До начала XX века эти нюансы мало кого волновали, так как часы тех времен не отличались точностью, а ошибки в 20 минут не считались чем-то значительным. Однако с развитием технологий, особенно в космосе, потребовались новые измерения времени. С появлением атомных часов, где время измеряется не с помощью маятников, а через атомные процессы, стало возможно значительно повысить точность. Еще 20 лет назад считалось, что атомные часы — это предел, но оптические часы оказались еще более точными.
Оптические часы — это разновидность атомных. Они используют лазер, который колеблется с высокой точностью. Но, несмотря на свою дороговизну и сложность, оказалось, что даже эти часы могут ошибаться. После того как они были объединены в одну сеть, стало ясно, что хотя в целом они показывают время синхронно, иногда все же происходят значительные сбои. Эти часы, например, могут отклоняться на секунду за миллиард лет, что считается значительным отклонением.
Теперь ученые пытаются разобраться, что именно вызывает эти ошибки. Даже мелкие детали, такие как высота, на которой стоят часы, или особенности почвы, могут повлиять на точность измерений. Так что в ближайшем будущем, возможно, придется пересмотреть определение секунды.
Раньше это звучало бы странно, ведь секунда издавна была определена как 1/60 минуты, а минута — 1/24 суток. Однако в середине ХХ века, с появлением атомных часов, стало необходимо пересмотреть это определение. Секунда была связана с количеством колебаний атома цезия-133. Сегодня же, вероятно, нужно будет пересмотреть, на основе какого атома будет строиться определение секунды.
Пока мы не испытываем потребности в сверхточных измерениях времени в повседневной жизни, это может и не казаться важным. Но, например, точность работы навигаторов зависит именно от атомных часов и теории относительности. Без них даже простое указание «поверните налево через 200 метров» могло бы сбить с пути. Так что точность времени действительно имеет значение, пишет Комсомольская правда.
