コロラド州ボルダーの郊外にある説明のない建物で、科学者チームが宇宙の理解に革命をもたらすことができる時計に取り組んでいます。原子時計として知られる時計は、これまでに作成された最も正確なタイムキーピングデバイスです。それは非常に正確であるため、新しい粒子や力を検出し、物理学の法則をテストするためにも使用できます。
原子時計は、原子の振動を測定することにより機能します。原子が特定の光の頻度にさらされると、それらは特定の速度で振動します。このレートは非常に正確であり、時間の経過とともに変化しません。これにより、アトミッククロックは時間の測定に最適になります。
現在の原子時計は非常に正確であるため、時間の経過を3億年ごとに1秒以内に測定できます。これは、長期間にわたって発生する物理学の法則の変化を検出するために潜在的に使用できることを意味します。
たとえば、一部の物理学者は、宇宙が拡大するにつれて物理学の法則が変化している可能性があると考えています。これが本当なら、原子時計を使用してこれらの変化を検出できます。また、クロックは、相対性の理論や粒子物理学の標準モデルなど、基本的な物理学の他の理論をテストするためにも使用できます。
原子時計はまだ開発中であり、基本的な物理実験で使用できる数年前になる可能性があります。ただし、潜在的な報酬は膨大です。時計を使用して、新しい粒子と力を検出したり、物理学の法則をテストできる場合、宇宙の理解に革命をもたらす可能性があります。
ここに、原子時計を使用して基本物理学を変換できる具体的な方法があります。
* 新しい粒子を検出するには： 原子時計は、標準モデルを超えた理論によって予測される新しい粒子の存在を検出するために使用できます。たとえば、時計を使用して、宇宙の約27％を占めるが、直接観察されたことがない神秘的な物質である暗黒物質の存在を検出するために使用できます。
* 物理学の法則をテストする： 原子時計は、相対性理論や粒子物理学の標準モデルなど、物理学の法則をテストするために使用できます。たとえば、クロックを使用して、光の速度が一定か、それとも時間の経過とともに変化するかどうかをテストできます。
* 宇宙の進化を研究する： 原子時計は、宇宙の進化を研究するために使用できます。たとえば、クロックを使用して、宇宙が拡大している速度を測定できます。
原子時計は、宇宙の理解に革命をもたらす可能性を秘めた強力なツールです。時計が開発され続けるにつれて、今後数年間でさらに画期的な発見が見られる可能性があります。
