【下降原子測量地球的自轉】

方格

【下降原子測量地球的自轉】

 

 

在自旋

已開發一個基於干擾原子的新型陀螺儀，可以判斷該儀器是位於北緯 - 也是衡量正北和地球的自轉速度。

 

該設備已在美國的物理學家，希望它的規模，以便它可以測試愛因斯坦的廣義相對論。

 

他們還希望，因此它可以在用於便攜式導航系統的小型化技術。

 

內置陀螺儀已在加利福尼亞州斯坦福大學的馬克 Kasevich領導一個團隊。

 

它的工作原理是發射的原子雲在一個很小的角度垂直向上，使原子遵循拋物線軌跡重力拉下來。

 

一系列的激光脈衝，然後在雲中發射，在飛行過程中，分離到的原子數的不同，按照不同的軌跡的束。

 

脈衝都是經過精心挑選，使這些軌跡中的兩個交叉探測器的路徑。

 

由於原子是由量子力學的，他們的行為就像一個階段採取不同的路徑之間的原子的相對轉移的浪潮。

 

探測器造成干擾支配部分的激光脈衝，重力和地球自轉的相對方向。

 

在世界何處？

設備設置，使激光脈衝發射水平 - 垂直重力 - 引力軸的激光脈衝的方向旋轉測試。

 

由此產生的干涉圖樣是一個近乎完美的正弦曲線幅度取決於對地球的旋轉速度和測量位置的緯度。

 

因為我們知道地球旋轉的速度有多快，緯度，因此可以很容易地確定。

 

真正的南北方向是由激光脈衝的方向，當正弦波的振幅是零。

 

由於陀螺儀自身的相對運動及其周圍也很敏感，Kasevich和他的同事發現，它可能是“慣性導航”，即車輛的位置（或個人）的計算方法是通過了解它的出發點和所有，它已作出的變動。

 

團隊證明有關垂直軸的陀螺儀旋轉重力和激光脈衝，從而導致在穩中有變的干擾角速度是從零上升到約每秒1.6轉。

 

測試愛因斯坦

雖然這不是第一個原子陀螺儀，研究小組說，其動態範圍比以前的版本更大的1000倍。

 

這與其他原子陀螺儀的另一個重要區別在於，干擾模式不依賴於原子的速度，這意味著在這些測量中的噪聲和不確定性，不降低其性能。

在行動中的兩個原子陀螺儀Kasevich認為，該技術也可以適應措施 - 首次在實驗室 - 愛因斯坦的廣義相對論所造成的任何對象的運動軌跡的微小更正。

 

“最終，由於我們的原子干涉測量技術的本質決定的軌跡，干涉相移應反映這些軌跡更正與廣義相對論，”

 

他說。Kasevich和他的同事們正計劃以改進他們的技術，所以它是不夠敏感來衡量這個效果，稱為“測地歲差”，在一個 10米的“落塔”，也就是在斯坦福大學建立和實施。

 

 

下載 (5.03 KB)

2011-11-14 02:58
 

在行動中的兩個原子陀螺儀

 

雖然“測地歲差”廣義相對論先前已使用測量儀器在船上的衛星，美國加州大學的米勒霍爾格，伯克利認為，“原子干涉儀確認將收到懷著極大的興趣”。

 

不過，他警告說，在10米的塔升級實驗實施，將“挑戰”。

 

Kasevich也有計劃實施，可以在導航系統中使用的小型設備的技術-事實上已經稱為AOsense一個小公司，總部設在加利福尼亞州森尼韋爾，該計劃能夠做到這一點。

 

Kasevich告訴physicsworld.com裝置3，體積只有1厘米的，可用於地面導航應用 。

 

包含在目前的實驗測量約50厘米，邊立方磁屏蔽。

 

這項研究是在“物理評論快報”。

 

關於作者

麥高約翰斯頓是編輯器physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/47428