Évtizedek óta vágyott eredményt sikerült elérnie a Bécsi Műszaki Egyetem kutatóinak: létrehozták a világ első működő nukleáris óráját. A szakértők szerint az eszköz minden korábbinál pontosabban lehet képes az idő mérésére, ráadásul új fizikai felfedezésekhez is hozzájárulhat.
Napjaink legpontosabb órái az atomórák, amelyek az atomok különböző energiaszintek között ugráló elektronjainak rezgéseit mérik. Ezek az órák annyira precízek, hogy 100 millió év alatt kevesebb mint egy másodpercet tévednének. A nukleáris órák hasonló elven működnek, de az atommag körül mozgó elektronok frekvenciája helyett az atommagban található protonok és neutronok energiaváltozásait figyelik – magyarázza a Phys.org.
Mivel az atommag sokkal elszigeteltebb a környezettől, mint az azt körülvevő elektronok, mintegy ezerszer-tízezerszer kevésbé érzékeny a zavaró behatásokra. Ennek köszönhetően a nukleáris órák a korábbi atomóráknál jóval pontosabbak tudnak lenni.
Az összes ismert atom közül a tórium-229 izotóp az egyetlen, amelynek magjában ezek a változások ultraibolya lézerfény segítségével előidézhetők és hatékonyan megfigyelhetők. Ennek kivitelezése azonban éveken át tartó vizsgálatokat és kísérleteket igényelt. A kutatóknak végül úgy sikerült elérniük a kívánt eredményt, hogy kalcium-fluorid-kristályokba ágyazták a tórium-229 atommagokat, majd folyamatos hullámú lézert irányítottak rájuk.
Amint a kutatók eredményeiről szóló tanulmányból kiderül, az így megalkotott nukleáris órát egy napon át üzemeltették egyhuzamban. A technológiát a jövőben viszont ennél jóval tovább működő, kompakt órák megalkotására is fel lehet majd használni, amelyeket aztán navigációs rendszerek és telekommunikációs hálózatok is hasznosíthatnak majd. A kutatásban részt vevő szakértők a Live Science-nek nyilatkozva azt is elárulták, hogy a nukleáris órák a sötét anyag kutatásában, valamint új részecskék és fizikai kölsönhatások felfedezésében is segítségünkre lehetnek.
A Bécsi Műszaki Egyetem munkatársaival szinte egy időben egy tőlük független, kínai kutatócsoport is hasonló eredményeket publikált.
További cikkeink fontos fizikai áttörésekről alább olvashatók:
