Austrijanci izradili prototip nuklearnog sata
Niz eksperimenata pokazao je da se torij može koristiti kao mjerač za ultra precizna mjerenja vremena
Spajanjem atomskog sata stroncija s kristalom koji sadrži jezgre torija, austrijski fizičari uspješno su demonstrirali temeljnu tehnologiju koja će nas dovesti do prvog potpuno realiziranog i razvijenog nuklearnog sata. Dostizanjem tog cilja otvorit će se i potpuno novo područje ultrapreciznog mjerenja vremena.
S ovim prototipom, opisanim u časopisu Nature, istraživači Tehnološkog sveučilišta u Beču dokazali su da se torij može koristiti za ultra-precizna mjerenja. Sad slijedi tehnički razvoj u kojem se ne očekuju veće prepreke.
Otkucavanje atoma
Atomski sat se oslanja na vrlo precizno "otkucavanje" atoma dok mijenjaju energetska stanja kad ih stimulira laser, što je određeno stanjem elektrona u atomskoj jezgri. Međutim, to je puno teže postići sa samom jezgrom jer je potrebno puno više energije da se promijeni njeno energetsko stanje nego da se promijeni energetsko stanje elektrona. Nuklearni sat bio bi puno stabilniji i precizniji od atomskog sata i omogućio bi preciznija mjerenja fizičkog svemira.
Ranije ove godine najavljeno je mjerenje energetskog skoka, razlike između energetskih stanja jezgre torija. To je austrijskim fizičarima omogućilo da odrede točnu energiju potrebnu za stvaranje promjene energetskih stanja, mehanizma na kojem bi otkucavao nuklearni sat. Sljedeći korak bio je pokazati da bi se iz ovog otkucavanja mogao stvoriti sat.
Upravljanje stroncijevim satom
Stroncijevim satom upravlja se s pomoću infracrvenog svjetla. Mali kristal kalcijevog fluorida sadrži jezgre torija, čija se energetska stanja mijenjaju uz pomoć ultraljubičastog svjetla. Kako bi kristal spojili s atomskim satom, istraživači su izradili frekvencijski češalj infracrvenih valnih duljina koji propuštanjem kroz ksenon u interakciji s infracrvenim svjetlom emitira ultraljubičaste valne duljine.
Istraživači su eksperiment proveo mnogo puta i svaki su put postigli rezultate u skladu s atomskim satom. Sad slijedi dorada prototipa.
"Kad smo prvi put pokrenuli prijelaz, mogli smo odrediti frekvenciju do nekoliko gigaherca, što je već samo po sebi bilo više od tisuću puta bolje od bilo čega dosad poznatog. Sada već imamo preciznost u kilohercima, što je milijun puta bolje" kažu istraživali koji očekuju da će za dvije do tri godine 2-3 godine nadmašiti i najbolje atomske satove.
