科学家建议研制包含两个原子的分子钟台式钻床

科技日报讯 来自德国、保加利亚和俄罗斯的科学家组成的科研团队在《物理评论快报》撰文建议，创建一种包含两个原子的分子钟，可用来厘清“电子和质子的质量比是否会随着时间的推移而改变”这一难题。他们认为，这种分子钟有望使我们发现目前还不为人知的物理学基本法则。

众所周知，原子钟是精确计时的黄金标准，是目前世界上最准确的计时工具。原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的。当原子从一个能级跃迁至低的能级时，它便会释放电磁波，这种电磁波特征频率是不连续的，这也就是人们所说的共振频率。同一种原子的共振频率是一定的。由于这种电磁波非常稳定，再加上利用一系列精密的仪器进行控制，原子钟的计时就可以非常准确了。

在最新论文中，斯蒂芬·席勒、蒂米特瑞·巴卡洛夫和弗拉基米尔·科若波夫指出，通过使用一个只拥有两个原子且同时结合了不同频率的分子，能够创建出这样一种分子钟。而且，这种分子钟能让他们更精确地弄清楚，电子和质子的质量比是否会随着时间的推移而变化。

目前的很多物理学法则都建立在这样一种基本假设的基础上，那就是，质子的质量始终恒定不变-几乎永远不变，但如果这并非事实怎么办？也就是说，如果质子的质量随着时间的推移变大或变小怎么办？这就意味着质子和电子之间的质量比也会发生变化。而且，如果这种变化是事实，那么，物理学家们就必须提出新的观点来解释可能产生的影响。

这正是席勒等人目前试图解决的问题。据物理学家组织网16日报道，他们建议，使用氢分子（H2）或氢-氚（HD+）作为分子钟的分子基础。在最新论文中，他们描述了一种理论方法，使用超过两种频率的组合并同时测量它们，会让改变的影响几乎全部抵消。他们的计算证明，使用HD+的频率组合导致的不确定性将不足5×10-18。当然，为了真正弄清楚，电子和质子的质量比是否会随着时间而改变，他们必须在几年后再次进行同样的实验。

不过，他们也承认，建造出这样一种分子钟是一件极富挑战的事，但如果建成且结果证明质子的质量确实发生了变化，那么，它可能导致我们发现目前还不为人知的物理学基本法则。