引力波 导读：2021年9月9日，2022年基础物理学突破奖被授予华人科学家叶军和日本科学家香取秀俊（HidetoshiKatori），以表彰他们对光学晶格钟发明和发展过程中做出的杰出贡献，他们发明的光学晶格钟精度可达到运行300亿年误差不到1秒，那么什么是光学晶格钟呢？用这么精准的时钟干什么呢？ 华人科学家叶军（左）和日本科学家香取秀俊（右） 时间是宇宙的基本属性之一，自从人类灵智初开，就开始关于时间的思考：时间是什么？如何准确地记录时间？ 公元前1250年，尼罗河畔的古埃及人就已经将白天和黑夜分成12个小时，记录时间的流逝，观测星辰运转。 2013年在埃及出土的计时器 公元1090年，我国天文学家苏松历时三年，建成以水力驱动的水运仪像平台，成为世界上最早的天文钟。 水运仪像平台 十五世纪末，随着地理大发现，远洋航行要求进一步提高时间测量的精准度，于是航海钟应运而生，人类的科技开始喷薄式发展。 公元1670年，伽利略发现单摆的摆动周期随着时间流逝保持不变，物理学家惠更斯利用利用单摆原理制成世界上第一台机械钟。 几个世纪以来，一秒被定义为一天的186400，但是由于气候和地质过程以及潮汐摩擦，一天的长度略有不同，随之而来是时钟的误差越来越大。 1967年，随着人类对原子世界的探索，科学家发现同一种原子的共振频率是一定的，因此一秒被定义为铯133原子9192631770次振动的持续时间。原子钟应运而生，精度可达到每2000万年才误差1秒。 但是科学家仍不止步于此。2017年10月16日，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波；2019年4月10日，人类获得第一张黑洞的照片，随着人类对宇宙深入探索，时间作为宇宙的基本属性之一，就需要更精准地测量，才能铺捉到时空中泛起的涟漪。 第一张黑洞照片于是光学晶格钟诞生了！ 光学晶格钟超越传统原子钟的运行方式，将计时精度提高1000倍，精度可达到运行300亿年误差不到1秒，足足是宇宙年龄的两倍多。 众所周知，原子由原子核和核外电子组成，而核外电子处于不同的能量层，当电子吸收或释放能量时，就会发生跃迁，释放电磁波，原子钟便是将电子跃迁时辐射电磁波的频率作为一种节拍器来计时。但是光学转变发生的频率比微波转变的频率范围高10万倍，更高的频率意味着更高的计时精度，基础此原理，科学家设计出以高频不可见光波为计时器的光学晶格钟！ 当进入原子的高频状态，科学家面临的第一个问题是如何测量这些高频振动的原子？科学家利用的是激光产生的驻波，制造出一种光学陷阱，将原子囚禁在光学陷阱中，形成类似于固体物理中的晶体结构的光学晶格。然后，原子就可以被激光激发成一个受约束的电子跃迁，通过激光荧光探测，形成时钟的滴答。 光学晶格 大多数的光学晶格时钟使用原子的一维阵列，想要提高进一步提高时钟的精度以及稳定性就必须加强晶格中的原子数。但是，随着构成时钟的原子数量的增加，原子本身之间的相互作用会加强，可能导致信号的频移，从而降低时钟的整体精度。 为了解决这个矛盾，叶军团队创造性地将晶格的几何形状从一维拓展为三维，使三维状态下的光学晶格时钟能够利用简并费米气体的性质，降低晶格中单个原子的相互作用。随着原子相互作用的逐渐变弱，时钟中的原子密度可以增加，从而使光学晶格时钟实现稳定性提高几个数量级。正是因为此贡献，叶军赢得基础物理学突破奖。 原子结构光学晶格时钟有什么用？ 就现实用途而言，光学晶格时钟可以大大提高全球定位系统和其他卫星导航网络的准确性，更精确地引导深空探测器，让太空中的飞船不会发生星际迷航。 但是这种高精度的时钟，更大的用途将是帮助科学家探索宇宙的本质。根据爱因斯坦的相对论，引力会弯曲空间和时间。因此，珠穆朗玛峰顶部的一个时钟，比海平面处完全相同的一个时钟平均每天快三千万分之一秒，想要精确测定如此小的时间差，唯一办法只能是通过原子本身的微小振动来驱动计时钟测量。 中子星合并产生引力波 不仅如此，时空之中，只要有引力的波动，就会引起的微小时间变化，光学晶格时钟只要捕捉到这些微小的时间变化，就能捕捉到引力波的产生。 其次，光学晶格钟可以帮助科学家寻找暗物质。暗物质是当今宇宙中最难以捉摸的东西之一，虽然科学家发现宇宙中遍布暗物质，但是科学家无法观测，无法捕捉到这种物质，但是暗物质必须以某种方式与普通物质相互作用。因此，科学家希望能够看到地球上的普通物质中可能含有暗物质的特征，哪怕是非常微弱。当暗物质经过时，时钟有可能减慢或加速，科学家希望光学晶格时钟捕捉到这种变化。 拓展阅读： 科学突破奖（BreakthroughPrize）被誉为科学界的奥斯卡，旨在表彰全球顶尖物理、数学和生命科学家的研究成果，单项奖金高达300万美元，远超诺贝尔奖，堪称科学界第一巨奖。2012年由俄罗斯亿万富翁尤里米尔纳夫妇设立，现由谷歌联合创始人谢尔盖布林、脸书联合创始人马克扎克伯格夫妇、腾讯公司联合创始人马化腾、尤里米尔纳夫妇等知名实业家赞助。 全能创作家
躲在草丛里的小星星想象作文300字【躲在草丛里的小星星】梁原源在森林中的草丛里，住着一只可爱活泼的小兔子，它非常喜欢看星星。到了晚上，小兔子跑了出来，看到深蓝色的天空上挂了数不清而又一眨一闪的……优秀议论文放弃也很美范文放弃也很美人生时而就像一盘颜料，在取舍之间选择不同的色彩去点缀每一段岁月。像红，红得缤纷如火；像蓝，蓝得浓郁生调；像紫，紫得色彩凝重然而，并不是每一种色彩都会是生活中的成……彩虹色的花作文800字春天来了，碧空如洗，万里无云，大草原上种着一朵奇特的彩虹色的花。过了几天，彩虹色的花听到了一阵奇怪的声音：ldquo；嘿哟，嘿哟。rdquo；彩虹色的花回头一看，好奇地问道：l……我的同学作文阅读我的同学同学，这个称呼是每个在校生最熟悉的名字，同学，算不上朋友因为我们不太了解对方，同学，算不上陌生人因为我们能成为同学是一种缘分！青春时期的感情是懵懵懂懂的是青……春游大唐湖作文600字范文3月31日，我们海游镇中心小学五年级段全体师生去新城区大湖塘春游。这天上午，万里无云，阳光明媚，我们由老师带领着，从学校出发了。一路上，同学们有说有笑，侃侃而谈。只见一座……你是谁？世界从哪里来？读苏菲的世界有感本书主要讲述了14岁的少女苏菲某天放学回家，收到了神秘的一封信你是谁？世界从哪里来？从这一天开始，苏菲不断接到一些极不寻常的来信，世界像谜团一般在她眼底展开。在一位神秘导师的指……荆门东山宝塔荆门历史悠久，文化底蕴深厚，是荆楚文化发祥地之一。荆门历史古迹遍地皆是，三台、八景、汉墓、竹简以及明显陵，早已名扬中外，自不必说。今天我向大家介绍另一处古迹东山宝塔，其它古迹的……祖国在我心中祖国，中华民族伟大的母亲，你是华夏儿女心中的根，永远存在我们的心底。翻开昨日的历史乌云遮日：多少仁人为国家兴旺民族富强而抛头颅、洒热血，不向日本人的残暴从输，不向那些魔鬼……PK赛关于温暖的作文热茶品学网专稿未经允许不得转载外面淅沥沥的落着绵绵细雨，扯落人的思绪，悄然间的触摸，发现是如此的冰凉，而握着手中的浓茶，馥郁的芳香回荡在一丝雨意之中，空落无人的巷道显得更加冷……小灰和他的朋友们作文950字小灰和他的朋友们要去春游啦！头天晚上，他们买了大量的零食：蘑菇力，呀！土豆，好吃点第二天，他们出发了，目的地是一座名叫梦幻岛的美丽小岛，不过中间有三公里长的水路。小灰他们……学生写给小英的一封信作文亲爱的小英：你好！我是一个爱吃兔子肉的人，可是我也最喜欢兔子，特别是小白兔，它那白白的毛是最好看的。所以我只吃过两次兔子肉，这两次可是在我没见过兔子的时候吃的。当我……我的偶像海伦凯勒作文有许多人打动过我，然而，最打动我心的却是海轮，她是一个充满智慧和爱心的小姑娘。小编收集了我的偶像海伦凯勒作文，欢迎阅读。第一篇：我的偶像海伦凯勒海伦middot；凯……