日 연구팀, 시간흐름으로 표고 계측… 초정밀 광격자 시계 이용 Geopotential measurements with synchronously linked optical lattice clocks

표고 차 발생 중력 미세 차이로

시간 진행 방식 다른 점 이용

계측 표고 차 약 15m 산출

시계 이용 대지 측량 가능 사실 실용 수준 실증

"지하 무거운 물질 움직임도 포착 가능"

도쿄대학 등 연구팀, 네이처 포토닉스 발표

  중력이 큰 곳에서는 시간이 천천히 흐른다는 아인슈타인의 상대성이론에 기반을 두고 도쿄도(東京都)와 사이타마 현(埼玉県)에서 표고 차에 따라 생기는 중력의 미세한 차이 때문에 시간의 진행 방식이 다르다는 사실을 계측해 표고 차를 약 15m로 산출했다고 도쿄대학 등의 연구팀이 15일 자 영국 과학학술지 네이처 포토닉스 인터넷판에서 발표했다.

‘광격자 시계’를 설명하고 있는 가토리 히데토시 도쿄대 교수

【교도통신】2016/08/16

Geopotential measurements with synchronously linked optical lattice clocks

http://conpaper.tistory.com/43199

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日 연구팀, 초고정밀 광격자시계 제작…“오차 160억년에 1초”

http://www.47news.jp/korean/medical_science/2015/02/107614.html

국내 연구진 1억년에 0.91초 오차갖는 `광격자 시계` 세계 세 번째 개발

http://www.etnews.com

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가토리 히데토시(香取秀俊) 도쿄대 교수가 개발한 160억년에 1초밖에 어긋나지 않는 ‘광격자 시계’를 사용한 결과로 실측 표고 차와 수 cm밖에 차이가 나지 않았다. 시계를 이용해 대지의 측량이 가능하다는 사실을 실용 가능한 수준으로 실증한 것은 처음이다.

가토리 교수는 “이 시계는 지하에 있는 무거운 물질의 움직임도 포착할 수 있다. 화산활동이나 지각변동을 중시하는 일본 독자적인 시스템으로 이어가고자 한다”고 말했다.

광격자 시계는 스트론튬 원자의 진동수를 이용한 시계로, 현재 표준인 세슘 원자시계보다 100배 가까운 정밀도를 자랑한다. 연구팀은 15km 떨어진 이화학연구소(사이타마 현 와코시=埼玉県 和光市)와 도쿄대학교(도쿄도 분쿄구=東京都 文京区)에 각각 광격자 시계를 설치하고 광섬유로 연결해 시간을 비교했다.

그 결과, 도쿄대학의 시계는 3일 동안 0.4나노초(나노는 10억분의 1), 시간의 진행이 늦어졌다. 표고가 낮아서 지구의 중심에 가까워 중력이 큰 영향인 것으로 여겨지며 계산했을 때 이화학연구소와의 표고 차는 15m 16cm라는 결과가 나왔다.

산출한 표고 차에는 5cm 오차가 있다. 앞으로 더욱 광격자 시계의 정밀도가 높아지게 되면 오차는 mm 단위가 될 것으로 기대되고 있다. 【교도통신】

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