德國科學(xué)家讓一臺便攜式原子鐘首次用于實地測量

來源：科技日報 2018-02-13 15:17:29

據(jù)英國《自然·物理》雜志11日在線發(fā)表的一篇論文報告，原子鐘可以超精確測量時間，而德國科學(xué)家讓一臺便攜式原子鐘首次用于實地測量——對阿爾卑斯山脈某座山上一個特定實驗室的高度進行了測量。該研究是對原子鐘用于引力測量的原理性展示。

原子鐘是世界上已知最準(zhǔn)確的時間度量和頻率標(biāo)準(zhǔn)。其精度可達到1017分之一量級，正因為有這樣的準(zhǔn)確度，原子鐘可以檢測時間流動中的極小變化。根據(jù)廣義相對論預(yù)測，由于引力場的強度不同，在地球不同高度，時間流速不同。這意味著一臺極精確的鐘可以被用作引力傳感器。原子鐘的高精確度需要有精心控制的環(huán)境條件作保障，而這樣的條件很難存在于度量衡學(xué)實驗室之外。

此次，德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院研究人員克里斯丁·里斯達及其同事，將一臺便攜式原子鐘裝入一輛尺寸2.2m×3m×2.2m的拖車，開入阿爾卑斯山脈弗雷瑞斯隧道的法國段，然后再將它開到意大利段的某處——距離法國測量地約100公里且海拔低了1000米的地點，最后比較在兩地得到的原子鐘測數(shù)。

本次實驗的實際測量環(huán)境與理想的實驗室環(huán)境相距甚遠，研究團隊用原子鐘估計山上實驗室的高度，并表示他們的估測結(jié)果與兩組獨立的、通過最先進的大地測量學(xué)手段(即結(jié)合光學(xué)水準(zhǔn)儀衛(wèi)星的定位系統(tǒng)與引力場模型)得到的測數(shù)相符。

研究人員提出，雖然他們這次測量的精度仍遠低于傳統(tǒng)測地學(xué)可取得的最佳結(jié)果，但是此次測量實驗克服了諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，向?qū)崿F(xiàn)原子鐘在地理物理學(xué)中實際應(yīng)用邁進了一大步。

關(guān)鍵詞：德國實地原子

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