Az új nukleáris órák az időt úgy mérik, hogy lézerekkel gerjesztett szubatomi részecskéket vesznek alapul a mérésekhez.
A tudósok megalkották a világ első nukleáris óráit, amelyek szerintük segíthetnek feltárni a fizika legalapvetőbb törvényeit.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A két berendezés a legújabb atomi órák közé tartozik; az időt úgy mérik, hogy a fényt figyelik, mégpedig az atommagon belül végbemenő, protonokat és neutronokat érintő átmenetek révén.
Az atomi órákat 1949 óta használják a rendkívül pontos időmérésre; elnevezésük ellenére azonban nem alkalmaznak sem magfúziót, sem maghasadást.
A világ legjobb órái eddig az atomok elektronjainak különböző energiaszintek közötti ugrására támaszkodtak, a mostani felfedezés viszont megmutatta, hogy egy óra referenciajele magából az atommagból is származhat.
Kutatócsoportok a kínai Csinghua Egyetemről és más belföldi intézményekből, valamint az osztrák TU Wien egyetemről egymástól függetlenül számoltak be áttörésükről két tanulmányban, amelyeket szerdán közölt a Nature (forrás: angol)folyóirat.
Az óra a tórium-229-et használja, egy ritka atomot, amelynek magja ultraibolya lézerfény hatására képes energiaszintek között váltani. Ez az egyetlen ismert atommag, amely ilyen módon működik.
A kutatócsoport olyan lézert épített, amely 148,4 nanométer hullámhosszúságú ultraibolya fényt bocsát ki, és ezzel tórium-229-et tartalmazó, apró kalcium-fluorid kristályokra világított.
A fő eredmény az volt, hogy a nukleáris órák működtek: a lézer „rázáródott” a tórium-229 magjára, és stabil időjelet adott, a tesztidőszak alatt körülbelül egy a billiárdhoz (10⁻¹⁵) pontosságot érve el.
A rendkívül pontos időmérés elengedhetetlen a mindennapi technológiák, például a műholdas navigáció és a távközlés számára; a nukleáris órák ezeket a rendszereket még precízebbé tehetik.
A tanulmány szerint a nukleáris órák az alapvető fizikai kutatásokban is fontos szerepet kaphatnak, ugyanakkor a cikk nem részletezi, pontosan milyen felhasználási területekre gondolnak.