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同样是造人类下一代的“时间机器”,欧洲顶尖团队手里攥着大把的稀缺材料,清华大学物理系丁世谦团队手里,却只有别人两百分之一的家底。 但结果出来后,清华团队造出的这台设备,运行稳定度直接把同期竞争的欧洲团队甩开了将近十倍。 这台设备,叫“核光钟”。听着玄乎,其实就是一种极度精确的表。 在此之前,人类手里

同样是造人类下一代的“时间机器”,欧洲顶尖团队手里攥着大把的稀缺材料,清华大学物理系丁世谦团队手里,却只有别人两百分之一的家底。
但结果出来后,清华团队造出的这台设备,运行稳定度直接把同期竞争的欧洲团队甩开了将近十倍。
这台设备,叫“核光钟”。听着玄乎,其实就是一种极度精确的表。
在此之前,人类手里最准的钟叫“原子光钟”。它是靠数原子外围电子的跳动次数来计时。但电子太娇气了,外界气温变一变、磁场晃一晃,它跳得就乱。所以这种钟只能小心翼翼地供在防震恒温的实验室里,根本不敢搬出门。
丁世谦团队换了个玩法:他们不看电子了,直接看原子核。
原子核藏在原子的最深处,体型小、分量重。无论外面打雷闪电还是磁场翻滚,它在里头都不受干扰。要是能把它的跳动频率当成钟表的“滴答”声,人类就能造出一块随便带上卫星、塞进深空探测器里的终极“怀表”。
但想让原子核乖乖按节拍跳动,难如登天。
第一道死关,是缺一束特定的光。
全宇宙已知的20多万个原子核里,只有一种叫“钍-229”的特殊材料,能被光照动。但它需要的,是一种“148纳米连续波真空紫外激光”。
这个名字很长,你只需要知道一个事实:此前,地球上根本没有这种光。没有光,这台表就是个死物。
丁世谦团队硬生生撕开了这个突破口,在国际上首次造出了这把绝无仅有的“光之钥匙”。
紧接着就是第二道死关:缺料。
钍-229是极其稀缺的战略核素。多方协同下,清华团队最后拿到手里的材料,只有可怜的1.4微克。这点东西,连个稍微大点的喷嚏都能吹没。相比之下,同期做实验的欧洲团队,消耗的核素是我们的整整两百倍。
密闭的实验室里,屏幕上闪烁着幽蓝的参数,几个人连大气都不敢喘,视线死死锁住操作台,把这点比灰尘大不了多少的粉末,一点点剥离、掺杂,硬是用这仅有的一点点底料,一次性“种”出了一颗毫米级的高质量透明晶体。
光有了,晶体也有了。
当那束地球上独一无二的连续波激光,穿透真空,稳稳打在那颗比米粒还小的晶体上时,仪器屏幕上的频率误差曲线瞬间收拢,随后死死咬住了一条横线。
激光频率被持续、稳定地锁死在了钍-229原子核的跳动上。这颗极微小的原子核,正式成了人类丈量时间的最新标尺。
从这一秒起,核光钟在国际上率先实现了运行。
这项成果,近日直接登上了国际顶刊《自然》。在这个本世纪量子精密测量的最前沿战场上,清华团队用最穷的料,打了最富的仗。
人类从看日晷的倒影,到看齿轮的咬合,再到今天盯住一颗原子核的呼吸,技术的进化往往就是这么不讲道理。这项能把计时精度逼到变态级别的技术,未来注定要全面切入卫星导航和国防安全。当你手里握着全宇宙最准的一块表时,你觉得,这块表最先会用来改变什么?