Naučnici napravili prve nuklearne satove: Evo kako mjere vrijeme

U objavljenim radovima navodi se da bi ova tehnologija mogla imati značajnu ulogu i u istraživanju temeljne fizike Naučnici su konstruirali prve nuklearne satove, uređaje koji bi u budućnosti mogli pomoći u preciznijem mjerenju vremena, ali i boljem razumijevanju temeljnih zakona fizike. 

Riječ je o dva nezavisna prototipa nove generacije atomskih satova koji vrijeme mjere praćenjem promjena unutar same atomske jezgre, odnosno među protonima i neutronima, piše Euronews.

Atomski satovi koriste se za izuzetno precizno mjerenje vremena još od 1949. godine. 

Praćenje elektrona

Njihov rad do sada se zasnivao na praćenju elektrona koji prelaze između različitih energetskih nivoa u atomima. Novo istraživanje pokazuje da bi kao referentna tačka mogla služiti i sama atomska jezgra.

Rezultate su objavili naučni timovi s kineskog Univerziteta Tsinghua i povezanih institucija, kao i s Tehničkog univerziteta u Beču (TU Wien). Radovi su objavljeni jučer u dva odvojena članka u časopisu Nature.

Nuklearni satovi nisu klasični uređaji koji jednostavno prikazuju vrijeme. Riječ je o izuzetno preciznim sistemima koji vrijeme određuju na osnovu promjena unutar atomske jezgre.

Za razliku od današnjih satova, koji s vremenom mogu malo kasniti ili žuriti, nuklearni satovi bi u budućnosti mogli omogućiti još preciznije mjerenje vremena od postojećih atomskih satova.

Svakodnevne tehnologije

Takva preciznost značajna je i za svakodnevne tehnologije. 

Precizno mjerenje vremena predstavlja osnovu za funkcioniranje GPS navigacije, mobilnih mreža i interneta. Nuklearni satovi mogli bi dodatno povećati preciznost navigacijskih sistema i pouzdanost komunikacijskih mreža.

Novi sat zasniva se na toriju-229, rijetkom atomu čija jezgra može mijenjati energetska stanja pod utjecajem ultraljubičastog laserskog svjetla. Riječ je o jedinoj poznatoj atomskoj jezgri koja ima takvo svojstvo.

Za potrebe istraživanja naučnici su razvili poseban laser koji emituje ultraljubičasto svjetlo talasne dužine 148,4 nanometra. Laserski snop usmjerili su prema malim kristalima kalcijevog fluorida koji sadrže torij-229.

Koncept sata

Ključni rezultat istraživanja jeste potvrda da koncept nuklearnog sata zaista funkcioniše. Tokom testiranja laser je ostao usklađen s jezgrom torija-229 i održavao stabilan ritam, čime je ostvarena preciznost od približno 10⁻¹⁵.

U objavljenim radovima navodi se da bi ova tehnologija mogla imati značajnu ulogu i u istraživanju temeljne fizike, iako konkretne mogućnosti primjene još nisu detaljno razrađene.

Avaz.ba