„Wyobraźcie sobie zegarek na rękę, który nie straciłby sekundy, nawet gdyby działał przez miliardy lat”. Ta urzekająca wizja, wyrażona przez fizyka Jun Ye, ujmuje przełomowe osiągnięcia w pomiarze czasu.
We wspólnym wysiłku obejmującym Finlandię, Francję, Niemcy, Włochy, Wielką Brytanię i Japonię, naukowcy poczynili znaczne postępy w kierunku ponownego zdefiniowania sekundy, podstawowej jednostki czasu. Ten międzynarodowy cel może zostać zrealizowany w ciągu obecnej dekady. Badania obejmowały jednoczesną analizę dziesięciu zegarów optycznych przez 45 dni.
Zegary optyczne, które są nawet 100 razy dokładniejsze niż obecny standard, zegary cezowe, są w centrum tego przedsięwzięcia. Eksperyment, przeprowadzony w ramach europejskiego projektu ROCIT, wykorzystywał połączenie kabli światłowodowych i połączeń satelitarnych, co stanowiło kluczową różnicę w stosunku do wcześniejszych badań. To podejście dostarczyło istotnych informacji na temat tego, co jeszcze należy zrobić, aby zegary optyczne osiągnęły niezawodność potrzebną do wykorzystania w międzynarodowych skalach czasu.
Infrastruktura połączyła różne laboratoria w całej Europie, rozciągające się na tysiące kilometrów. Uzyskano łącznie 38 jednoczesnych stosunków częstotliwości, z których cztery były bezprecedensowe. Pozostałe zostały zmierzone z wyższym poziomem precyzji niż wcześniej osiągnięto. Ten skok w precyzji może zrewolucjonizować sposób, w jaki mierzymy czas, z implikacjami sięgającymi od meteorologii po badania podstawowej fizyki wszechświata.
Przyjęcie tych urządzeń może przynieść korzyści nie tylko globalnej synchronizacji systemów, ale także umożliwić bardziej precyzyjne testy teorii względności i badania zjawisk takich jak ciemna materia. Społeczność naukowa jest optymistycznie nastawiona do tych osiągnięć.
Tymczasem rozwijane są również inne obiecujące technologie. Wśród nich są zegary jądrowe, które mierzą wibracje nie całego atomu, ale jądra atomowego. Według amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST), prototyp tego typu zegara jest na zaawansowanym etapie. Te badania zbliżają nas do tego poziomu precyzji.