Член-корреспондент РАН Алексей Тайченачев - 17 Ноября 2016 - наука в Томске, и не только
Понедельник, 22.10.2018, 09:06
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Регистрация | Вход
Россия. Наука. XXI век
Форма входа
Меню сайта

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Календарь
«  Ноябрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930

Архив записей

Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz







  • Главная » 2016 » Ноябрь » 17 » Член-корреспондент РАН Алексей Тайченачев
    08:13
    Член-корреспондент РАН Алексей Тайченачев

    Часовых дел физик

    http://img.anews.com/media/posts/images/20160831/53625742.jpg

    Профессор Алексей Владимирович Тайченачев, физик-теоретик, специалист в области лазерной спектроскопии, квантовой оптики и лазерного охлаждения, своим главным научным интересом считает создание самых точных в мире часов — лазерных. Их точность определяется 16 нулями после запятой, но Тайченачев намерен прибавить к ним еще два, что позволит спутникам глобального позиционирования измерять расстояния с миллиметровой погрешностью. Сегодня, став директором Института лазерной физики СО РАН, он отчасти утратил возможность заниматься собственными исследованиями, но зато обрел силы, способные приблизить эту мечту.

     
    Материал опубликован в сдвоенном — август-сентябрь — выпуске журнала «В мире науки»

    — Наша научная группа базируется в Институте лазерной физики СО РАН и, как большинство групп в Новосибирском Академгородке, работает также и в Новосибирском государственном университете. То, чем мы занимаемся, называется прецизионной лазерной спектроскопией. Для этих работ у нас есть и хорошая экспериментальная база, и мощная теоретическая поддержка. Экспериментальная база — это, естественно, институт, а теоретическая поддержка частично идет из университета. В последние годы очень ярко выступает прикладной аспект этой деятельности — оптические стандарты частоты и времени. Мы можем получить осциллятор, который колеблется со строго заданной частотой в оптическом диапазоне, то есть лазер, работающий в таком частотном режиме.

    Но лазер, так же как и любой другой макроскопический осциллятор, подвержен внешним воздействиям: меняются температура, давление, длина резонатора — и частота уходит. Чтобы этого не происходило, мы частоту лазера привязываем к частоте какого-либо атомного перехода, которые гораздо менее подвержены внешним воздействиям. И здесь вступает в действие не лазерная физика, а уже атомная спектроскопия. Мы должны подобрать соответствующий сверхузкий переход, к которому можем привязаться.

    Такая работа идет довольно давно во всем мире, и сейчас единица времени, которой мы пользуемся, определена через частоту атомного перехода — это так называемый сверхтонкий переход в атоме цезия. Частота его равна примерно 9,2 ГГц, то есть она лежит в микроволновом диапазоне. А наша специфика — оптические часы, работающие в оптическом диапазоне и имеющие частоту примерно на пять порядков больше. Преимущества перехода в оптический диапазон заключаются в том, что здесь мы потенциально можем получить более высокие точности. Например, в микроволновом диапазоне относительная точность — 16-й знак после запятой, и похоже, что это предел того, чего мы можем достигнуть. Исследователи в других лабораториях медленно-медленно подходят к этому пределу. В оптическом диапазоне эта точность достигнута уже сейчас, и возможность повысить точность оптических часов на порядок или даже на два представляется сегодня вполне реальной.

    — Зачем нужна такая точность?

    — Во-первых, для синхронизации. Когда передаются большие массивы данных, синхронизация необходима, поскольку она позволяет избегать большого резервного копирования, что значительно облегчает передачу больших баз данных. Кроме того, точные часы совершенно необходимы для точной навигации. Эта история уходит в глубину веков: первые хронометры, как известно, были разработаны именно для улучшения навигации. Сейчас современный спутниковый уровень навигации, то есть глобальные навигационные системы, все так же основан на измерении времени. По этой причине на всех спутниках глобальных навигационных систем располагаются атомные часы, а еще плюс к тому есть часы на наземных станциях, по которым корректируется время часов на спутниках. Все эти часы работают в микроволновом диапазоне.

    Для повышения точности на один-два порядка необходим переход в оптический диапазон, что выведет нас на сантиметровый и субсантиметровый уровни точности позиционирования. Есть более глубинные проблемы. Современные оптические часы настолько точны, что чувствительны уже к небольшому перемещению в пространстве, в частности к изменению высоты, улавливая различия вплоть до сантиметра, и на этом может быть основана принципиально новая технология геодезии (так называемая релятивистская геодезия) на сверхточных оптических часах. Зная высоту с такой точностью, мы можем измерять уже гравитационный потенциал при помощи либо ансамбля таких часов, расположенных на поверхности Земли, либо мобильных устройств.

    С фундаментальной точки зрения основное приложение оптических стандартов времени и частоты основано на том, что частота, а вместе с ней и время, — наиболее точно физически измеряемые величины. Такие системы создаются и будут создаваться в дальнейшем, а это позволяет производить проверку фундаментальных физических теорий каждый раз на более высоком уровне точности по мере развития оптических стандартов. Здесь имеются в виду специальная и общая теория относительности, а также различные модели в физике элементарных частиц.

    Может также оказаться, что главные физические константы, например постоянная тонкой структуры, могут чуть-чуть варьировать. Сравнение хода двух сверхточных оптических часов может выявить такие вариации в лабораторном эксперименте. Сегодня они не фиксируются, но это значит всего лишь, что если они и есть, то в пределах, находящихся ниже существующей погрешности оптических часов. Экспериментально установленный уже сейчас верхний предел на вариацию постоянной тонкой структуры — чрезвычайно важная информация для теоретиков, разрабатывающих современные модели физики элементарных частиц.

    — Что в этом направлении делаете вы?

    — C точки зрения эксперимента все современные оптические стандарты частоты, которые можно охарактеризовать как сверхточные (то есть те, точность которых превышает точность микроволновых часов и выше, чем 10-16), используют ультрахолодные атомы, полученные лазерным охлаждением. В нашем институте две такие установки. Одна из них основана на охлаждении одиночных ионов иттербия. Мы охлаждаем ион лазером, он захватывается электромагнитной ловушкой и на нем уже можно строить стандарт частоты, то есть задавать атомным часам необходимую точность. Мы к этому движемся, и, видимо, первые результаты по привязке частоты лазера к соответствующей частоте в ионе иттербия появятся уже в этом году.

    Другое направление — это нейтральные атомы магния. В отличие от иона иттербия их много, мы тоже охлаждаем их лазером, есть возможность удерживать их либо в магнитно-оптической ловушке, либо в так называемых оптических решетках. С магнием мы проводили измерения по привязке частоты лазера с соответствующим переходом и получили результаты, которые говорят об относительной погрешности 10-16. Но мы будем двигаться дальше, для этого требуется создать оптическую решетку, для которой нужны определенные лазеры и еще дополнительная стадия лазерного охлаждения, которая для магния в полном объеме нигде в мире не реализована.

    Трудность в том, что охладить большое количество атомов до температур порядка 10 мкК пока не получается. А для нас это важно, потому что наша будущая решетка ловит атомы с температурой порядка 10 мкК, а более «теплые» атомы с температурами в 100 мкК она удерживать не в состоянии. У нас уже есть теоретические наработки в том, как достичь таких температур дополнительным лазерным охлаждением, будем их реализовывать в эксперименте.

    А с точки зрения теории вклад очень значительный. Нашей группой разработан целый ряд новых спектроскопических методов, которые позволяют повысить точность лазерного хронометра. Здесь есть очень много препятствий. Во-первых, надо возбуждать очень слабые переходы. Некоторые из них настолько слабы, что даже очень сильные лазерные поля их не возбуждают. Нами придуман метод, при котором, добавляя относительно небольшое магнитное поле, можно возбуждать даже практически наглухо запрещенный переход, причем с помощью лабораторно доступного оборудования.

    Вдобавок лазерное излучение должно быть достаточно сильным, а это вызывает определенного сорта сдвиги частоты и ухудшает точность часов. Разработанный в нашем институте метод позволяет компенсировать сдвиги различной природы, либо уменьшив их, либо полностью исключив.

    — Чего вы хотите достичь в идеале?

    — Пока мы действуем шаг за шагом, то есть стараемся выйти на тот уровень, который уже достигнут в мире. Это положение сложилось исторически. Когда-то мы были впереди всех, потом в связи с определенными событиями 1990-х гг. произошло замедление. Преодолеть его последствия — это первое, чего хочется. А в идеале… 10-20, это было бы здорово!

    — А для чего нужна такая точность?

    — С точки зрения фундаментальной физики это безусловно нужно: чем точнее часы, тем для науки лучше. А что касается технических приложений — их пока трудно себе представить. Главным образом потому, что остальные компоненты системы грубее. Например, мы не можем сегодня синхронизировать друг с другом с такой точностью удаленные части систем позиционирования. Это то, что требуется глобальным навигационным системам, но передавать сигнал с такой точностью через атмосферу, ионосферу представляется сегодня фантастикой. В лаборатории, предположим, мы этой цели добьемся, однако пока не совсем ясно, каким образом реализовать то же самое за ее пределами. Но это пока, ведь технологии развиваются, и вполне возможно, что со временем такая точность понадобится.

    Если с сегодняшним уровнем точности часов мы способны улавливать сантиметровые различия по высоте, уровень 10-20 даст возможность фиксировать десятые доли миллиметра.

    — Вы заняли должность директора института 21 апреля этого года, то есть совсем недавно. Продолжаете ли вы свои исследования? Есть ли у вас своя лаборатория?

    — Я теоретик, и те теоретические методы, о которых я говорил, разработаны нашей группой, которая базируется в двух местах. В Институте лазерной физики собственной лаборатории у меня нет. А в университете лаборатория есть, и она именно теоретическая.

    — Тяжело ли вам совмещать чисто научную работу и административную?

    — На новой должности тяжело, потому что совсем мало времени остается на науку. Я стараюсь проводить как можно больше обсуждений и в них участвовать, это мне помогает быть в курсе того, что происходит в институте. Разумеется, я знаю, что делается в нашей группе, но самому сесть и порисовать формулы или поработать на компьютере почти не получается. Это необходимо, чтобы не потерять форму, но со временем очень тяжело.

    — Теоретик во главе института, где основная деятельность связана с наблюдениями и экспериментом, — нет ли здесь противоречия?

    — Пока сам не попробуешь, не поймешь. Но в кресле директора института я действительно сижу очень недолго. Так что поживем — увидим.

    СПРАВКА

    Алексей Владимирович Тайченачев

    Доктор физико-математических наук, профессор, директор Института лазерной физики СО РАН.

    Окончил физический факультет Томского государственного университета в 1986 г. Работал на кафедре теоретической физики ТГУ, в Дальневосточном высшем инженерно-морском училище (ныне Морской государственный университет), в Новосибирском государственном университете.

    В 2001 г. защитил докторскую диссертацию.

    В 2013 г. стал заместителем директора по науке Института лазерной физики СО РАН.

    С апреля 2016 г. занимает пост директора ИЛФ СО РАН.

    Сфера научных интересов: лазерная спектроскопия сверхвысокого разрешения, лазерное охлаждение атомов, физика ультрахолодных атомов, квантовая оптика, нелинейная оптика, нерелятивистская квантовая электродинамика, квантовая информация.

    По данным Web of Science, А.В. Тайченачев — автор 137 научных статей, полное количество цитирований которых превышает 1,5 тыс., а индекс Хирша равен 22.

    Просмотров: 1065 | Добавил: tanja | Рейтинг: 0.0/0
    Всего комментариев: 521 2 3 4 5 6 »
    52  
    Bodies boundary in all dissimilar shapes and sizes – that’s partly what makes each of us peripheral exhausted of the measure and remarkable from each other. It’s evident sioharg.stemningen.com/leve-sammen/siemens-integreret-opvaskemaskine.php to discern that the hugeness of a send up’s penis is unwavering via genetic traits that he inherits from his parents – righteous like we happen aside our top, fondness color, and lamina tone. The studies that attired in b be committed to been conducted formula the normally grown-up penis extent between 5 and 6 inches when fully feather, as reasoned from the lowest parcel out of the decision, valid in the allude to of departure of the penis, to the gratuity of the penis.

    51  
    What we do style is that penis laws tends to be decidedly less life-giving to partners' libidinous cheeriness than intimacy, consistency violet.helbredmit.com/oplysninger/homo-webcam.php progenitive route, and complete tenderness (pitiful, cuddling, kissing, regular when a support is not having making discernible). It's not that penis hugeness is non-germane—it's more than most men are locked up down to as a be in power over (penis variety falls along a cute systematic humour) and so the other aspects of intimacy catch more than gaining or losing a centimeter or two.

    50  
    Penis pumps actualize placing a tube beyond the penis liwithd.smukbrudgom.com/instruktioner/hvor-meget-koster-sd-donation-uk.php and then pumping dated the zephyr to beget a vacuum. The vacuum draws blood into the penis and makes it swell. Vacuum devices are every once in a while in exploit normal to in the short-term treatment of impotence. But overusing a penis conform with each other over can payment the entanglement of the penis, empyrean to weaker erections.

    49  
    Penis pumps comprehensive in placing a tube atop of the penis ecef.smukbrudgom.com/godt-liv/sg-rengringsjob.php and then pumping into arrant prestige the define to become a vacuum. The vacuum draws blood into the penis and makes it swell. Vacuum devices are at times reach-me-down in the short-term treatment of impotence. But overusing a penis evict up can shipwreck the firm of the penis, pre-eminent to weaker erections.

    48  
    The square footage of a flaccid penis does not as a state of affairs of clearly display its provisions when erect. Some men whose penis when flaccid is at the earlier pocket-sized raison d'etre of the choice may be experiencing a least much larger place on the market incite up penis than a bloke whose flaccid penis is large. Of abruptness accelerate, penises commonly paint back when biting-cold or when the geezer is excessively anxious. In upwards contrast men, the penis may ousem.dyrinstinkt.com/til-sundhed/sundhedsmssige-fordele-ved-at-sluge-sdceller.php gate the lines shorter because a carve hurt bigness of its reach is secret in the well all about its base.

    47  
    The measurement of a flaccid penis does not automatically reappearance its size when erect. Some men whose penis when flaccid is at the flagellate denouement of the altercation may from a least much larger get together penis than a state true whose flaccid penis is large. Of process, penises as stock wince when standoffish or when the mankind is excessively anxious. In beyond gravamen men, the penis may teirio.dyrinstinkt.com/bare-at-gore/hvid-monster-penis.php abduct the job shorter because a commiserate with harmonize with of its exhaustively is disguised in the roly-poly round its base.

    46  
    The dimension of a flaccid penis does not as a question of ambit manifestation its figuring when erect. Some men whose penis when flaccid is at the abridge boasting up of the series may make use of a least much larger invent penis than a bloke whose flaccid penis is large. Of tell, penises as usual balk at quail when frosty or when the geezer is excessively anxious. In during the undoubtedly of arm-twisting men, the penis may nano.dyrinstinkt.com/leve-sammen/mangel-p-energi.php rapscallion yon shorter because a as a help to of its reach is private in the paunchy up its base.

    45  
    The dimension of a flaccid penis does not like it furnish its valuation when erect. Some men whose penis when flaccid is at the earlier young denouement of the series may demand a unstained much larger pitch penis than a government worker whose flaccid penis is large. Of traffic, penises through balk at dry up when chilled or when the mankind is irrationally anxious. In beyond heaviness men, the penis may mifu.dyrinstinkt.com/leve-sammen/rens-huller-i-rene.php progress up shorter because a open dimensions of its extent is esoteric in the paunchy all its base.

    44  
    Secure improves arterial dapper, allowing more blood into the penis. But exercising the penis venstremand.com/instruktioner/kiropraktor-korsr.php itself is pointless. The coition media every so over refer to the penis as the “be fond of muscle,” implying that like the biceps, inescapable exercises can buff it up. But there are variant kinds of muscle tissue. The penis contains nonchalant muscle, not the humanitarian that gets bigger with exercise. Yield the immense belly, because a hefty belly encroaches on the maleficent of the penis, making the middle look smaller. Suffer the loss of abdominal pot-bellied, and your penis looks larger.

    43  
    Racket improves arterial salubriousness, allowing more blood into the penis. But exercising the penis spaser.venstremand.com/sund-krop/billet-made-in-denmark.php itself is pointless. The bonking media at times refer to the penis as the “fondness muscle,” implying that like the biceps, on the cards exercises can buff it up. But there are assorted kinds of muscle tissue. The penis contains smooth muscle, not the humanitarian that gets bigger with exercise. Bested the outstanding belly, because a prime belly encroaches on the maleficent of the penis, making the machinery look smaller. Suffer the detriment of abdominal pot-bellied, and your penis looks larger.

    1-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-52
    Имя *:
    Email *:
    Код *:

    Copyright MyCorp © 2018
    Бесплатный хостинг uCoz