新加坡一個小型研究團隊成功超越中、美國科學家，打造出全球最精準的原子鐘。這款時鐘以一種名為「鎦」（lutetium）的單一稀土金屬元素離子製成，精準度極高，每2600億年（相當於宇宙年齡的近20倍）才會誤差1秒。
它的精準度約為先前紀錄保持者的4倍，這項紀錄由中國科學院武漢團隊開發的鈣離子時鐘所創下，同時也超越了美國國家標準與技術研究院（NIST）去年公開的鋁離子時鐘。
這項長達10年的研究成果由新加坡國立大學量子技術中心團隊完成，可望提升計時技術，並有助於為重新定義「秒」鋪路。研究人員在上週發表於《自然》期刊的論文中指出，這款時鐘也可作為強大工具，用來檢驗從愛因斯坦的廣義相對論，甚至到搜尋暗物質的基礎物理學。
研究團隊領導人巴雷特（Murray Barrett）說，他看不出未來這款時鐘「要如何被超越」，並指出鎦對溫度與磁場變化有不尋常的抗性。他說，這款時鐘無論在地球上最熱的死亡谷，還是最冷的南極高原，都能保持穩定。
巴雷特在給《南華早報》的電子郵件中說，開發原子鐘並不需要龐大的團隊，但要啟動這類專案可能很困難。他感謝量子科技中心在研究初期看似有風險時，就給予支持，還有新加坡資助機構的持續投入。
原子鐘利用微波或雷射來測量原子，這些原子內部的電子在能量狀態間來回跳躍，猶如同步擺動的微小鐘擺，將計時精準度大幅提升。而這種精準計時對全球定位系統（GPS）、電信與導航系統等現代科技至關重要。
世界各地的實驗室正競相提升相關技術，其中美、中、歐洲及日本領先的光學時鐘採用了鍶（strontium）和鐿（ytterbium）等元素，這些原子的躍遷極為穩定，可用雷射精確測量。
而新加坡團隊說，他們可能是全球唯一使用鎦來製作原子鐘的團隊。事實上，鎦還有另一項罕見優勢，那就是它能在激發態維持約一週，而鍶只能維持幾分鐘，這讓科學家有更多時間來精確測量相關頻率。
編輯 / 羅志光
【巴西華人資訊網】
