Независимые группы исследователей из Австрии и Китая одновременно продемонстрировали первые работоспособные ядерные часы — самые точные в мире. Статьи физиков опубликованы порталом arXiv.org.
Ядерные часы — революционный тип сверхточных приборов для измерения времени, принцип работы которых основан на переходах между энергетическими уровнями внутри атомного ядра, а не на измерениях колебаний электронов вокруг ядра, как в обычных атомных часах.
Для прототипа ядерных часов ученые создали уникальный кристалл фторида кальция и пропитали его редким элементом — торием-229. Дело в том, что торий является единственным типом ядра, который способен правильно взаимодействовать с лазерным лучом, считывающим показатели.
Его особенность заключается в наличии чрезвычайно низкоэнергетического ядерного перехода между основным и возбужденным состояниями ядра. Энергия этого перехода составляет около 8,4 эВ, что позволяет запускать его с помощью ультрафиолетового лазера.
Обе команды исследователей смогли успешно реализовать сложнейший цикл обратной связи, постоянно перенастраивая лазер под энергетические скачки ядра. В результате им удалось официально запустить первые в истории ядерные часы.
Ожидается, что после полной настройки технологии ядерные часы превзойдут лучшие атомные аналоги по точности примерно в 100 раз. Их потенциальная точность эквивалентна погрешности в одну секунду за 300 миллиардов лет.
Помимо сверхточного измерения времени, ядерные часы могут стать новым инструментом фундаментальной физики, так как подобные приборы способны регистрировать чрезвычайно малые изменения фундаментальных физических констант.
SIBNET.RU В MAX
