Dieser Atomsucher wird das genaueste Zeitmesssystem im Universum sein

Dieser Atomsucher wird das genaueste Zeitmesssystem im Universum sein

Die Forschung im Bereich der Zeitmessung hat einen bedeutenden Durchbruch erzielt. Ein neuer Atomsucher wird in Zukunft das genaueste Zeitmesssystem im Universum sein. Dieser revolutionäre Prototyp wurde von einem Team von Wissenschaftlern entwickelt, die ihr Know-how in der Quantenphysik und der Optik kombinierten. Das neue System basiert auf der Messung von Atomfrequenzen und soll eine Genauigkeit von einer Sekunde pro 100 Millionen Jahren erreichen. Dieser Durchbruch hat weitreichende Konsequenzen für die Forschung in der Physik und Astronomie und könnte unsere Vorstellung von Zeit und Raum grundlegend ändern.

Dieser Atomsucher wird das genaueste Zeitmesssystem im Universum sein:

Die Wissenschaft träumt seit Jahrzehnten davon, die Quantenenergie zu kontrollieren, und jetzt könnte sie endlich ein Stück näher an dieses Ziel gekommen sein, dank eines Experiments. Ein Team von Forschern hat das erste Prototyp eines Quanten-Uhren entwickelt, das auf dem Kern eines wenig bekannten Materials auf der Erde basiert: Thorium.

Das Prinzip der Kernuhr

Kernuhren ermöglichen die Kontrolle der Quantenenergie in allen Zuständen, daher hat die Technische Universität Wien eines ihrer ehrgeizigsten Experimente durchgeführt. Die Forscher haben eine Atomuhr aus Strontium mit einem Kristall gekoppelt, der Kerne von Thorium enthält.

Mit diesem ersten Prototyp haben wir gezeigt, dass Thorium als Chronometer für Messungen mit höchster Präzision verwendet werden kann, erklärte der Physiker Thorsten Strumm, der am Studium teilgenommen hat. Dieses Projekt ist ehrgeizig und würde es ermöglichen, einen Schritt näher an eine ultraprise Zeitmessung mit Quantenenergie zu kommen.

Die Herausforderungen der Kernuhr-Entwicklung

Die Entwicklung einer Kernuhr wird jedoch nicht einfach sein. Das Gerät muss den Wechsel der Energiezustände in den Atomen messen, die mit einem Laser angeregt werden. Die Elektronen des Thoriums drehen sich um den Atomkern in einer zufälligen, aber vorhersagbaren Bewegung, daher ermöglichen die Änderungen in den Werten eine viel genauere Zeitmessung.

Das Projekt der Technischen Universität Wien ermöglicht die Berechnung der Änderungen im eigenen Kern des Atoms. Dieser Prozess benötigt viel mehr Energie, nicht nur den Wechsel des Energiezustands der Elektronen.

Die Kernuhren werden die genauesten im Universum

Kernuhren sind viel genauer als die teuersten Uhrenmarken, die einige Tausend Euro kosten. Dieses Prototyp würde viel stabiler und genauer sein, wenn es den Kern der Atome misst, anstatt die Elektronen.

Die Kernuhren können die genauesten Messungen im Universum durchführen. Dies kann für eine Person, die ein Gerät benötigt, das die Zeit anzeigt, wenn sie auf ihr Handgelenk schaut, irrelevant sein, aber es könnte die Kommunikation zwischen ultraverbundenen Geräten oder die Suche nach dunkler Materie verbessern.

Die Zukunft der Kernuhr-Technologie

Das Team der Technischen Universität Wien hat einen konstanten Takt erreicht, aber sie benötigen die Zusammenarbeit mit anderen Forschungsteams, um ihre Technologie weiterzuentwickeln. Das National Institute of Standards and Technology (JILA) hat eine Oberfläche aus Strontium entworfen, die mit infraroter Licht interagiert und die Kerne des Thorium speichert.

Stellen Sie sich eine Armbanduhr vor, die nicht einmal einen Sekundenfehler nach Millionen von Jahren aufweist. Wir haben noch nicht genau dieses Level erreicht, aber diese Forschung bringt uns näher an dieses Ziel, sagte der Physiker Jun Ye von JILA.

Die Forschung hat noch einen weiten Weg vor sich, aber die Wissenschaftler haben gezeigt, dass es möglich ist, eine Kernuhr zu erstellen. Das Prototyp ist noch nicht genauer als die bekannten Atomuhren, aber die Technologie, um es zu erreichen, ist näher, als man dachte.