测量地球内部构造新工具:超精准原子钟!
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测量地球内部构造新工具:超精准原子钟!

一支由两位苏黎世大学理论物理学家带领的研究队伍指出,现有的原子钟在记录时间变化上达到的精准程度,将有助于进行地球物理的测量;简单说,超精准原子钟利用广义相对论,进行地球表面下的结构测量,这项测量行动采用地心引力对时间推移的影响,描绘地表下的构造。举例来说,放置在高海拔的钟,比起放置在海平面的钟,可记录到更多的时间流逝;而一个放在蕴涵有铁矿矿脉上的钟,会比放置在中空地穴上,记录到更少的时间流逝。

首席研究员Ruxandra Bondarescu指出:“2010年时,我们将两个钟中的一个,放在比另一个高33公分的位置上,超精准原子钟就可测量出两个时钟时间上的差距。使用原子钟进行大地水平面1公分高度的局部地质构造测量,貌似不太可能实现,但其实在原子钟技术领域是可以做到的。”

例如在大地水平面的高度上,比较之前对时过的测量钟跟指导钟的纪录,平均海平面(理论上受地心引力所影响)会展示出较精准的大地水准面和内里包含的构造测量。

研究团队指出,在密度差异至少是20%的时候,利用原子钟测量地表下一定强度的构造更加准确;一个埋在地表2公里下、准确度在大地水准面1公分差异度的原子钟,可测量到的最小半径是1.5公里方圆。

目前的原子钟不便携带,但预计十年内,原子钟将会变得更加轻便,以利运输至不同地点进行测量。其中一个原型是太空原子钟组合,计划在2014年抵达国际太空站(Atomic Clock Ensemble in Space,简称ACES),但是更进一步的进展还在后头。

研发团队共同组长Philippe Jetzer指出:“最快在2022年,轻便的未来原子钟将会随着欧洲太空机构的卫星飞向太空。”

Via i黑马 By Wired

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