สัญญาณเวลาไมโครเวฟเพิ่มความเสถียรเป็นร้อยเท่า

สัญญาณเวลาไมโครเวฟเพิ่มความเสถียรเป็นร้อยเท่า

และเพื่อนร่วมงานที่ ในสหรัฐอเมริกาได้สาธิตการแปลงสัญญาณเวลาของนาฬิกาออปติคอลเป็นสัญญาณไมโครเวฟที่ดีที่สุดเท่าที่เคยมีมา ทีมงานบรรลุผลลัพธ์ผ่านการตั้งค่าที่เกี่ยวข้องกับหวีความถี่แสงและตัวตรวจจับแสงที่ทันสมัย ความสำเร็จของพวกเขาอาจมีประโยชน์อย่างมากสำหรับสาขาต่างๆ เช่น การนำทาง ดาราศาสตร์ และการทดสอบฟิสิกส์พื้นฐาน

นาฬิกา

ออพติคัลในปัจจุบันช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดเวลาด้วยระดับความแม่นยำที่ไม่มีใครเทียบได้ ด้วยการใช้ประโยชน์จากสัญญาณเวลาที่เสถียรสูงซึ่งผลิตขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนแกว่งไปมาระหว่างระดับพลังงานปรมาณู แท้จริงแล้ว นาฬิกาออปติคอลสร้างสัญญาณบอกเวลาได้ดีกว่านาฬิกาอะตอมทั่วไป 

ซึ่งทำงานที่ความถี่ไมโครเวฟต่ำกว่ามาก อย่างไรก็ตาม นาฬิกาออปติคัลนั้นใช้งานยากในการจับเวลาที่ใช้งานจริงส่วนใหญ่ เนื่องจากสัญญาณออพติคอลแกว่งเร็วเกินกว่าที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะนับได้ เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากความเสถียร ต้องแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไมโครเวฟ

ที่เป็นมิตรกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อสองทศวรรษที่แล้ว “หวีความถี่ออปติคัล” (OFC) ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อทำการแปลงนี้ OFC สร้างพัลส์เลเซอร์เฟมโตวินาทีด้วยสเปกตรัมความถี่ออปติกที่มียอดแหลม (หรือโทนเสียง) ที่มีความถี่เท่าๆ กัน เหมือนกับซี่หวี

ช่องว่างความถี่ที่สำคัญ ช่องว่างความถี่ระหว่างโทนเสียงเหล่านี้จะเหมือนกับความถี่ที่เลเซอร์ปล่อยพัลส์ และความถี่นี้มีความเสถียรพอๆ กับสัญญาณบอกเวลาแบบออปติก เมื่อขบวนหวีพัลส์ถูกยิงที่เครื่องตรวจจับด้วยแสง เอาต์พุตจะเป็นสัญญาณกำหนดเวลาที่เสถียรที่ความถี่ไมโครเวฟ

แม้ว่าการแปลงนี้จะตรงไปตรงมาในหลักการ แต่ในทางปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่ายากมากที่จะพัฒนาเทคโนโลยีที่ส่งสัญญาณไมโครเวฟด้วยความแม่นยำและความเสถียรตามที่ต้องการ ประการหนึ่ง ตัวตรวจจับแสงเองสามารถทำให้สัญญาณไมโครเวฟไม่เสถียรได้

ตอนนี้ 

และเพื่อนร่วมงานได้ก้าวไปข้างหน้าโดยการปรับปรุงทั้งการออกแบบ OFC และเครื่องตรวจจับด้วยแสง ทีมงานใช้สัญญาณจากนาฬิกาออปติคัลสองตัวเป็นอินพุตไปยัง OFC สองตัวที่แยกจากกันซึ่งแต่ละตัวสร้างรถไฟพัลส์ พัลส์เหล่านี้ถูกส่งไปยังตัวตรวจจับโฟโตไดโอดสองตัวที่แตกต่างกัน

เพื่อสร้างสัญญาณไมโครเวฟสองตัวที่แยกจากกัน จากการเปรียบเทียบสัญญาณทั้งสองนี้ ทีมสรุปได้ว่าสัญญาณเวลาไมโครเวฟยังคงอยู่ในเฟสกับสัญญาณของนาฬิกาโดยมีข้อผิดพลาดเพียง 1 ใน10 18 ทำให้สัญญาณมีความเสถียรมากกว่าแหล่งเวลาไมโครเวฟที่ดีที่สุดในปัจจุบันประมาณ 100 เท่า

ทีมงานมองเห็นแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้มากมายสำหรับแหล่งที่มาที่เสถียรเหล่านี้ ความสามารถในการรักษาสัญญาณไมโครเวฟที่เสถียรและแม่นยำในระยะทางไกลๆ จะช่วยให้การซิงโครไนซ์ระหว่างอาร์เรย์ของกล้องโทรทรรศน์วิทยุมีประสิทธิภาพมากขึ้น การปรับปรุงความแม่นยำของเรดาร์ 

 ในสหรัฐอเมริกา ทำการค้นพบโดยการยิงไอโซโทปแคลเซียมที่หายากไปที่เป้าหมายพลูโตเนียม พวกเขาระดมยิงพลูโทเนียม-244 ทั้งกลางวันและกลางคืนเป็นเวลาหนึ่งเดือน ทำให้พบ “เหตุการณ์” หนึ่งอย่างที่พวกเขามองหา ลำดับต่อมาของการสลายตัว – การปล่อยอนุภาคแอลฟาสามครั้ง

ตามด้วยฟิชชันที่เกิดขึ้นเอง – ไม่เคยปรากฏมาก่อนและมีลักษณะเฉพาะสำหรับบริเวณธาตุหนักยิ่งยวด ไอโซโทปที่หายากที่สุดนี้มีมวลอะตอม 289 และอยู่รอดได้ 30 วินาทีก่อนที่จะสลายตัว การมีอยู่ของธาตุ 114 มีความสำคัญเพราะจะเป็นหลักฐานที่หนักแน่นสำหรับ “เกาะเวทมนตร์” ที่มีน้ำหนักมากยิ่งยวด

ซึ่งเป็นที่

ต้องการมายาวนานซึ่งทำนายครั้งแรกในทศวรรษที่ 1960 ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดบนเกาะนี้ประกอบด้วยโปรตอน 114 ตัว นิวตรอน 184 ตัว (มากกว่าไอโซโทป Dubna ถึงเก้าตัว) และครึ่งชีวิตที่วัดได้ในระยะเวลาหลายล้านปี แม้ว่าจะมีแถบค่าความผิดพลาดขนาดใหญ่ก็ตาม

ในสหรัฐอเมริกากล่าว “แต่การค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างมาก เนื่องจากมันแสดงให้เห็นว่าเกาะสมมุตินั้นมีอยู่จริง” อย่างไรก็ตาม เคน มูดี้ หัวหน้าทีมสหรัฐฯ ยังไม่มั่นใจ 100% กับผลการแข่งขัน “คุณต้องพิจารณาถึงความเป็นไปได้ของเหตุการณ์สุ่มที่สัมพันธ์กันเพื่อให้คุณได้สิ่งที่ดูเหมือนเหตุการณ์จริง” 

เขากล่าว มูดี้ส์หวังว่าภายในสองสามสัปดาห์ข้างหน้า เขาจะสามารถบอกได้อย่างแน่นอนว่าธาตุที่ 114 ถูกสร้างขึ้นในดับนาจริงหรือไม่และการสื่อสารที่ดีขึ้นระหว่างดาวเทียม ที่อื่น ๆ มันสามารถช่วยให้การทดสอบฟิสิกส์พื้นฐานมีประสิทธิภาพมากขึ้นและอาจนำมาซึ่งการปรับปรุงที่รอคอยมานาน

เฮนรี เคนดัลล์ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2533 จากการได้รับหลักฐานการทดลองชิ้นแรกเกี่ยวกับควาร์ก เสียชีวิตเมื่อวันจันทร์ขณะดำน้ำลึกนอกชายฝั่งฟลอริดา เขาแบ่งปันรางวัลกับเจอโรม ฟรีดแมนและริชาร์ด เทย์เลอร์สำหรับการทดลองที่ดำเนินการ ในแคลิฟอร์เนียในช่วงปลายทศวรรษ 1960 

และต้นทศวรรษ 1970 เคนดัลล์อายุ 72 ปี ฟรีดแมน เคนดัลล์ และเทย์เลอร์ กระจายลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูงจากเป้าหมายไฮโดรเจนเหลวและดิวเทอเรียม พวกเขาพบว่าอิเล็กตรอนมีแนวโน้มที่จะกระจัดกระจายในมุมกว้างกว่าที่เคยคิดไว้ งานนี้ขนานไปกับงานของเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด 

ผู้มีชื่อเสียงในการโปรยอนุภาคแอลฟาออกจากนิวเคลียส โดยชี้ให้เห็นถึงการมีอยู่ของนิวเคลียสของอะตอม“เฮนรีเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นและเป็นมนุษย์ที่โดดเด่นซึ่งทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยเพื่อพัฒนาสังคมให้ดีขึ้น” ฟรีดแมนกล่าว “เขามองเห็นภาพรวมและระบุปัญหาใหญ่เสมอ 

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์