Új mérföldkőhöz érkezett az időmérés tudománya: bécsi kutatók olyan nukleáris órát fejlesztettek ki, amely önállóan képes stabilizálni saját működését. A prototípus mérései alapján a szerkezet pontossága elméletileg olyan magas lehet, hogy 30 millió év alatt mindössze egy másodpercnyi eltérést halmozna fel.
Nem az atom elektronjait, hanem az atommagot használja
A mai legpontosabb órák közül sok az atomok elektronjainak meghatározott energiaváltozásaira épül. Az új fejlesztés ehelyett a tórium atommagjainak különleges tulajdonságait használja fel.
A tórium egyik izotópjának atommagja két olyan energiaállapot között válthat, amelyek közötti különbség szokatlanul kicsi. Ez lehetővé teszi, hogy a kutatók lézerfénnyel irányítsák az átmenetet, és rendkívül stabil viszonyítási pontot hozzanak létre az idő méréséhez.
A szerkezet saját magát szabályozza
Az új berendezés egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy nem igényel hagyományos atomórát a saját stabilitásának fenntartásához. A tórium atommagjai segítenek ellenőrizni a lézer frekvenciáját, és ha az eltér az ideálistól, a rendszer automatikusan korrigálja azt.
A kutatók arról számoltak be, hogy a prototípus több mint 24 órán át képes volt stabilan működni külső beavatkozás nélkül. Ez jelentős előrelépés az olyan nukleáris órák felé, amelyek hosszú távon is önállóan tarthatják a pontosságukat.
Még nem ez a világ legpontosabb órája
Bár a 30 millió év alatt egy másodperces eltérés rendkívül figyelemre méltó, fontos különbséget tenni a mért teljesítmény és az elméleti pontosság között. A kutatók egyelőre egy korai prototípust teszteltek, és a világ legjobb optikai atomórái jelenleg még pontosabbak nála.
A fejlesztés azért jelentős, mert a kutatók szerint a nukleáris órák a jövőben még pontosabbá válhatnak. A nagyobb pontosság nemcsak az idő mérésében segíthet: érzékenyebb műszerekhez, új fizikai mérésekhez és az alapvető természeti törvények pontosabb vizsgálatához is hozzájárulhat.
A bécsi kutatócsoport eredménye a Nature tudományos folyóiratban jelent meg.
