?

Log in

No account? Create an account
Об измерении времени, или все мы специалисты в медицине - Maxim Pshenichnikov
September 23rd, 2011
06:06 pm

[Link]

Previous Entry Share Next Entry
Об измерении времени, или все мы специалисты в медицине
Сегодня много думал (в связи с нейтрино), как измерить скорость поточнее. Насколько точно можно измерить расстояние между точкой А и точкой Б по внутренностям земли, я не знаю, и идей нет никаких -- кроме как просверлить дырку насквозь и померять рулеткой.

А вот с временем используемая система мне представляется излишне усложненной. Я бы делал по-другому. Я бы взял пикосекундный лазер (10 пс = 10^-11 s) с частотой 100 МГц и с длиной волны в полтора микрона и моток температурно-стабилизированного оптического волокна. Свернул бы волокно в катушечку, что б вход был реядом с выходом, и аккуратно померял бы время прохождения импульса. С точностью в наносекунду (10^-9 s) это запросто делается. Потом размотал бы кабель по долинам и по взгорьям от одной лаборатории к другой, на все 450 км. И использовал бы этот лазер для синхронизации часов с двух сторон эксперимента. Запустил нейтринку в землю -- тут же запустил импульс в волокно, а потом посчитал задержку между нейтриной и фотоном.

Можно для большой лучшести проверить синхронизацию по атомным часам, перевезя их небыстро на лошади из одного места в другое. Да хоть весь год можно туда-сюда кататься -- места-то красивые!

(22 comments | Leave a comment)

Comments
 
[User Picture]
From:muh2
Date:September 23rd, 2011 04:16 pm (UTC)
(Link)
Что-то у меня сомнения в достаточной температурной стабильности температурно-стабильного волокна. Насколько я помню, лазерные гироскопы чуть ли не на 1е-5 гуляют, и дело не только в волокне, но и в диаметре катушечки. Хотя тут, конечно, смешная точность нужна - те же 1е-5. И еще в независимости от формы сомнения, свернутое волокно, поди, длиннее или короче, чем развернутое. И от ориентации петли относительно вращения Земли. Кстати - насчет последнего, а также гравитации - нужно ли его учитывать и если нужно - было ли оно учтено? Если я правильно понимаю - там такая неслабая вращающаяся петелька получается - Церн-спутник-Италия.

Ну и эта - либо пико-секунда, либе 10^-9.
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 04:22 pm (UTC)
(Link)
дык в жидкий азот волокно запихать, и вся дела.

наносекунду поправил, спасибо.
[User Picture]
From:muh2
Date:September 23rd, 2011 04:28 pm (UTC)
(Link)
Все 750 километров запихать? О, а заодно и ЛЭП от Лондона до Бомбея получится.
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 04:38 pm (UTC)
(Link)
дык все к тому и идет.
From:a_shen
Date:September 23rd, 2011 05:05 pm (UTC)

даже разница между

(Link)
длиной пути по внутренней стороне волокна в катушке и по внешней уже может быть порядка 10^{-5}, боюсь...

кстати, непонятно, зачем измерять его в катушке, почему бы не послать сигнал туда и обратно, не заботясь о длине. Так что вопрос, наверно, скорее в том, что случится с фронтом импульса на таких длинах
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 07:08 pm (UTC)

Re: даже разница между

(Link)
дык я ж недаром хочу 1.5 мкм -- там дисперсия нулевая.
[User Picture]
From:podmoskovnik
Date:September 23rd, 2011 05:09 pm (UTC)
(Link)
Волокно не подойдет, расстояние нужно как ворона (нейтрина) летает. А часы в двух точках они, если я правильно я понял, действительно синхронизировали переносным эталоном, но только для повышения точности GPS-съемки.
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 07:05 pm (UTC)
(Link)
//расстояние нужно как ворона (нейтрина) летает.//

это для времени, а не расстояния.
[User Picture]
From:podmoskovnik
Date:September 23rd, 2011 07:26 pm (UTC)
(Link)
проще переносным эталоном
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 07:31 pm (UTC)
(Link)
за год часики разойдуцца аккурат на 50 нс.
From:(Anonymous)
Date:September 23rd, 2011 05:40 pm (UTC)
(Link)
А сигнал лазера в 750 километровом волокне не затухнет до уровня шума детектора?
Почему бы не взять 75 километровую трубу, откачать ее и мерить скорость и света и нейтрино в ней?
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 07:06 pm (UTC)
(Link)
плюнем побольше, чего мелочиться-то? или рипитеры поставим.

ограничения, я так понимаю, накладывают источник и детектор нейтрино.
From:saccovanzetti
Date:September 23rd, 2011 07:30 pm (UTC)
(Link)
я правильно понимаю, что ошибка в расстоянии, эквивалентная этим нескольким наносекундам, должна быть порядка 1 метра?
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 07:32 pm (UTC)
(Link)
60 нс = 18 метров, или 12 м коаксиала.
From:saccovanzetti
Date:September 23rd, 2011 07:34 pm (UTC)
(Link)
но там же меньше 10 нс ошибка по сравнению со стандартной моделью? на 10 метров никак не ошибешься с GPSом, а на один можно...
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 07:41 pm (UTC)
(Link)
ошибка порядка 10 (я полагаю больше), отклонение около 60.

ты про какую ошибку говоришь -- горизонталную или вертикальную?
From:saccovanzetti
Date:September 23rd, 2011 07:49 pm (UTC)
(Link)
все, с расстоянием вроде разобрался. там ошибки размером с отклонение в 60 нс никак не может быть. значит или время, или нейтрино не по прямой летит - но это тоже как я понимаю было бы нарушением Стандартной Модели.
From:saccovanzetti
Date:September 23rd, 2011 07:51 pm (UTC)
(Link)
слушай, но это ж вообще было бы чудом, если правда так. невероятно...
а мы как раз нейтрино-детектор делаем (я правда в самих элементарных частицах нифига не понимаю)
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 08:16 pm (UTC)
(Link)
я тоже пока придерживаюсь мнения, что невероятно.
From:saccovanzetti
Date:October 20th, 2011 05:02 pm (UTC)

ошибочка вышла...

(Link)
[User Picture]
From:oude_rus
Date:October 20th, 2011 05:30 pm (UTC)

Re: ошибочка вышла...

(Link)
дык они же вроде часы по земле туда-сюда двигали, чтобы проверить синхронизацию.
[User Picture]
From:oude_rus
Date:September 23rd, 2011 08:17 pm (UTC)
(Link)
расскажи про расстояние, а то я эту часть как раз не понимаю.
Powered by LiveJournal.com