Править ли википедию?

userssuvorow- — 07.05.2024 Итак, по наводке уважаемого 2born я вчера узнал, что, во-первых, зарегистрирована оптическая люминесценция возбуждённого ядра тория-229, соответственно, в 800 раз уточнено значение энергии этого кванта, экспериментально определено время жизни этого изомера, и всякое такое.
Соответственно, надо бы пойти и поправить в русской википедии статью "Изотопы тория", где время жизни категорически неправильное, а значение энергии устаревшее.
Но чё-то как-то лень.
Жалко, конечно, что приоритет за немцами, но это удача всемирного масштаба. Вот, реально, непредставимого масштаба. Ещё студентом я узнал, что точность госэталона времени достаточно велика, чтобы он чувствовал эффекты СТО даже при обычной перевозке на обычном УАЗике. В середине 90-х я был по делам во ВНИИФТРИ и видел "пред-предыдущую инкарнацию" госэталона, "уволенного на пенсию", которая работала, как раз, в те времена, когда я был студентом. А самый первый отечественный радиооптический мост был выставлен в Политехническом музее, где на него посмотреть (но не понять, как он работает, увы :)) мог любой посетитель.
Радиооптический мост, это, если очень грубо объяснять, фактически, супергетеродинный приёмник на световую частоту, который сделал возможным прямое измерение частоты колебаний электромагнитной волны, которую мы видим, как обычный свет. Ну, или не видим, потому что это ИК.
Суть в чём. Нынешние стандарты частоты основаны на переходах в электронных оболочках, когда квант излучается или поглощается при переходе между разными энергетическими уровнями атома. Атом, для человеческих органов чувств, невообразимо малый объект. Для физических полей, однако, вполне протяжённый, поэтому на частоту излучения такого стандарта частоты влияют внешние условия. Поэтому определение секунды, связанное с расщеплением основного уровня атома цезия, несколько раз уточнялось. Сначала фигурировал просто атом цезия, потом атом цезия-133, потом атом цезия-133 при 0 кельвинов, потом атом <...> в отсутствие искажающих физических полей.

Переходы годились не любые, а только между такими уровнями, где время жизни достаточно велико. В лазерной терминологии такие уровни называются метастабильными, и, следите за руками, хороший метастабильный уровень в оптических квантовых генераторах имеет время жизни около одной миллисекунды. То есть, это означает, что частота кванта, излучаемого при переходе с этого уровня, фиксирована с точностью примерно одного килогерца. Для просто оптического лазера, не являющегося стандартом частоты, это очень хорошая фиксация, ибо доплеровское уширение из-за теплового движения имеет величину порядка двух гигагерц. Но с этим уширением быстро научились бороться, и сортировать кванты на хорошие и плохие :) И модифицировать лазерный резонатор так, чтобы выделить только хорошие, а плохим запретить излучаться :)), так что всё упёрлось в этот изначальный килогерц, природа которого квантовая.

Но, всё равно, потолок точности был достигнут к концу XX века. Точность эта и так невообразима, но, если на тории-229 удастся построить полноценные ядерные часы, это будет переворот в общей физике, ни меньше, ни больше. Ибо впервые эффекты СТО и ОТО проявятся именно в общей физике.

Ядро примерно на пять порядков меньше, чем электронная оболочка. Примерно на пять порядков больше и время жизни, а, значит, воспроизводимость энергии кванта этого излучения (это вакуумный ультрафиолет, и с ним крайне тяжело работать, но, можно) тоже на пять порядков точнее, чем возможно получить теми методами, которые были доступны в момент введения атомной секунды. Правда, два порядка за прошедшие ~50 лет удалось "наиграть", как в преферансе, за счёт тактических хитростей, но, на три дополнительных порядка рассчитывать можно. Ибо то, что в лазерах было одна тысячная секунды, теперь будет тысяча секунд.

Конечно, ториевые часы завтра не появятся. Но теперь мы точно знаем, что они появятся в обозримые сроки. Скорей всего, мы доживём до очередного переопределения секунды, в котором будут фигурировать 16 точных цифр. Частота этого излучения - примерно 2,02*10¹⁵ Гц, то есть, как раз 16 цифр и все они, вплоть до одного герца, будут иметь значение.

А, может, и до долей герца, если сбудутся некие теоретические выкладки.

Так что всех поздравляю с Днём Радио, товарищи!

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив