News

В момента нашите най-точни устройства за измерване на времето са атомните часовници. Те се забавят с около секунда на милиард години. На пръв поглед може да изглежда глупаво да се опитвате да подобрите още повече тази точност. Съвременните технологии, като например сателитни или онлайн услуги, обаче в много случаи са зависими от изключителната точност. Затова учените неуморно търсят нови решения, които биха направили свръхпрецизното измерване на времето още по-точно.

Атомните часовници работят чрез отчитане на вибрациите на определени атоми, които са изключително регулярни. Например атом цезий-133 вибрира точно 9 192 631 770 пъти в секунда, което се е използвало, за да се дефинира официално секунда в системата SI. Световното време се синхронизира от мрежа от атомни часовници и се поема от високоскоростен интернет, GPS или дори космически полети.

Но сега има значителен напредък в измерването на времето, тъй като Хуанкун Джанг от Американския университет в Боулдър, JILA и NIST, и неговите колеги построяват първия прототип на ядрен часовник. Ядрените часовници работят подобно на атомните часовници. Те не измерват вибрациите на целия атом, а вибрациите на атомното ядро. Атомното ядро обикновено е около 100 000 пъти по-малко от целия атом.

Ядрените часовници предлагат значителни предимства пред атомните часовници. Ядрото вибрира дори по-бързо от целия атом, така че периодът от време може да бъде разделен на още по-малки части, което означава по-точни измервания. Също така, ядрените часовници са по-стабилни срещу смущения от електромагнитно излъчване и други влияния.

Проблемът е, че се e изисква драматично по-висока енергия, за да се използва вибрацията на атомното ядро. Преди няколко месеца екипът, ръководен от Торстен Шум, успява след героични усилия да възбуди ядрото на торий-229.

Веднага става ясно, че е само въпрос на време да се появи ядрен часовник, базиран на този забележителен изотоп. Шум и един от колегите на Джанг, създават прототипа на ядрения часовник.

Устройството използва газ ксенон с инфрачервен лазерен лъч, който произвежда UV лъчение с необходимите свойства. UV радиацията удря ториевите ядра в малкия кристал и възбужда протоните и неутроните в тези ядра. Получените вибрации осигуряват изключително точно отчитане на времето.

Това е първият прототип на обещаваща технология. Засега ядреният часовник не е по-точен от атомните часовници от висок клас. Но според Шум целта на този прототип е да демонстрира, че технологията работи. Сега идва фазата на усъвършенстване и на хоризонта се задават забележителни приложения не само в комуникациите и сателитните технологии, но и в основните изследвания, като търсенето на неуловимата тъмна материя.