速さの単位、メートル毎秒 m/s:アルケーを知りたい(471)

今回の話題は(A)物理学。

▼今回は速さの単位から、東大の香取先生が発明した光格子時計のわくわくする話まで。

▼速さは日常生活に密接なので、単位のなかでもとりわけ親しみやすい。
メートル毎秒:一秒間に一メートルの速さ
メートル毎時:一時間に一メートルの速さ
(計量単位令、別表第一、第二条関係十四) 

▼速さを組み立てている基本単位を復習しておく。 
長さ(メートル)の定義真空中で一秒間の二億九千九百七十九万二千四百五十八分の一の時間に光が進む行程の長さ。光速は、299_792_458 m / s である。
時間(秒)の定義:セシウム百三十三の原子の基底状態の二つの超微細準位の間の遷移に対応する放射の周期の九十一億九千二百六十三万千七百七十倍に等しい時間

▼時間についての最新知識。
日本標準時:国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)が水素メーザ原子時計と18台のセシウム原子時計の組み合わせて時刻を供給している。
問題:発振周波数が15桁目で変動するため、UTC(世界標準時)の間で、数か月につき10ナノ秒以上の時刻差が発生する。
対応:16桁の精度をもつストロンチウム光格子時計を開発。
意義:我が国がUTCやGPS等他国によって生成された時刻に依存せず、自らが持つ原子時計群で正確な時刻を刻める
予定:2030年に、時刻・周波数標準を扱う国際的な委員会が秒を再定義する。このとき光格子時計を提案。(以上、NICTのHPより。https://www.nict.go.jp/press/2022/06/09-1.html)

▼今日の人物 セシウム原子時計の100倍、300億年で1秒の誤差の精度をもつ光格子時計を発明した
香取秀俊さん(かとり・ひでとし 1964年9月27日 - ) 教育▽東京大学大学院工学系研究科博士課程を中途退学、論文博士(工学) 職業▽東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻で教授 実績▽光格子時計の発明 人脈▽牛島 一朗(東京大学で講師、研究室の共同運営者)

〔参考〕
有山智雄et al.『中学総合的研究 理科〔四訂版〕』旺文社。
平尾淳一『総合的研究 物理』旺文社。
http://www.amo.t.u-tokyo.ac.jp/ynbw/02_theme.html

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