Физики «садятся на хвост» темной материи

Американские физики усовершенствовали атомные часы. Этот прибор поможет им отыскать темную материю.

Темная материя — одна из тех форм материи, которая существует только в виде гипотезы. Ученые никак не могут ее «пощупать»: она не взаимодействует с электромагнитным излучением и не испускает его. О ее существовании говорят только косвенные признаки, и исследователи надеются все же добраться до этой «неуловимой субстанции». Очередной шанс могут дать новейшие атомные часы.

Иттербиевые часы. Фото: phys.org
Иттербиевые часы. Фото: phys.org

Атомные часы — это сверхточное устройство для измерения времени. В качестве периодического процесса, который помогает фиксировать течение времени, здесь выступают колебательные процессы на уровне атомов и молекул. Ученые из Национального института стандартов и технологий США создали атомные часы на основе атомов иттербия и заявляют, что прибор показал «беспрецедентную точность и стабильность».

Для создания своего прибора ученые взяли оптическую решетку из атомов иттербия. Погрешность работы таких часов составляет 1,4 × 10 в минус восемнадцатой степени. Если бы этот прибор был запущен в момент рождения Вселенной, он бы до сих пор работал с минимальным отклонением. Кроме того, физики смогли достичь рекордной стабильности — это параметр, который определяется отношением отклонения частоты от своего начального значения к самой частоте часов.

Сейчас признанным стандартом для определения единицы времени являются атомные часы на основе цезия. Возможно, в скором времени их заменят иттербиевые часы. Новый прибор может помочь ученым в поиске темной материи — ее можно будет детектировать по замедлению работы часов, которое должно случаться при контакте атомов с этой загадочной субстанцией.

Это тоже интересно: