北京
说起用太阳看时间，很多人第一反应是日晷。但这次研究人员造的东西，和日晷完全不是一回事：他们做出了第一台以太阳光为核心部件的量子钟。
当代最精准的计时设备叫光学钟，它的精度来自量子力学效应，核心通常是与外界隔绝的原子。科罗拉多大学博尔德分校的斯科特·迪达姆斯（Scott Diddams）和同事这次换了个思路——他们造出的光学钟，靠的是太阳光。
要理解这台钟特别在哪，得先看看普通光学钟怎么工作。在典型的光学钟里，原子内部的一个电子会在两个能级之间来回振荡，研究人员用一束超稳定的激光去对准、也就是“锁定”这个振荡频率。接着，激光光波的起伏被转换成可用的时钟节拍，这一步靠的是一种叫“频率梳”的装置，它能把可见光变成标准电子设备能处理的微波。
新实验里，激光和频率梳都还在，唯独原子的角色被换掉了。研究人员没有把激光锁定在原子内电子的跃迁上，而是锁定在太阳大气中的铁原子身上——太阳光打到这些铁原子时，会引发类似的跃迁。这个过程会在太阳光的色谱里留下一个特征信号。团队把太阳光收集进一根特殊光纤，再送进钟的其余部分。这样的太阳光学钟，此前从未被造出来过。
论精度，这台新钟还比不上最好的原子光学钟。但研究人员展示了它的另一种可能：当作研究恒星的工具。2024年发生日偏食时，他们观测到太阳光谱出现了一个特征性的偏移，原因是月球挡在了太阳前面。如果把太阳光换成来自遥远恒星的光，类似的偏移或许就能指示那里有绕行的系外行星——这让这种新钟的设计有了成为天文发现工具的可能性。不过在这种情况下，恒星的光得靠大型望远镜来收集，有时还需要很长时间。
德国国家计量研究院的皮特·施密特（Piet Schmidt）评价说，这项工作有意思的地方在于，它展示了一种利用星光、而非完全依赖实验室里被严格控制的物体的光学钟设计。
但他也指出，作为天文仪器，它目前还比不上研究星光的现有方法；对于非常遥远的恒星，恒星光的微弱程度会严重限制这台新钟的用武之地。
施密特认为，研究太阳自身的性质倒可能有些优势。比如，这台钟或许能用来探测太阳上的爆发事件、太阳黑子，以及由太阳大气外层带电粒子流形成的太阳“风”的影响。
从日晷到原子钟，人类用光计时的历史很长；而把太阳本身变成钟的一部分，这一步是新的。
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