Ученые разработали ядерные часы. Чем он особенный

Мария Власова

Читати українською

Источник: Phys.org

В сентябре этого года ученые представили ядерные часы, превосходящие все атомные аналоги по точности измерения времени.

Главные тезисы

Ядерные часы, использующие торий-229 вместо цезия, обеспечивают более высокую точность измерения времени за счет высоких частот переходов.
Разработка частотного гребешка в ультрафиолетовом диапазоне позволила создать инновационный механизм ядерных часов, обещающий революцию в сфере измерения времени.
Ядерные часы способны значительно улучшить работу систем GPS-навигации, снижая погрешность определения позиции до нескольких миллиметров.
Новое определение секунды на основе переходов в ядре атома, предполагается, будет внедрено до 2030 года, открывая новые перспективы в физических исследованиях.
Переход от атомных к ядерным часам может принести существенные изменения в области научных и технологических достижений, дополняя существующие возможности исследований и навигационных систем.

В чем преимущество ядерных часов над атомными

Люди уже давно привыкли использовать атомные часы для измерения времени, за основу механизма которых взяты колебания электронов цезия.

Эти электроны поглощают и излучают энергию, совершая более 9 млрд колебаний в секунду.

Однако ядерные часы используют переходы в самих ядрах атомов, используя для этого торий-229, частота переходов в котором в миллион раз выше цезия.

Ученые разработали ядерные часы — Ядерные часы

Использование этого механизма стало возможным благодаря разработке частотной расчески, которая может работать в ультрафиолетовом диапазоне, позволяющем фиксировать столь высокие частоты.

Главный прорыв в создании ядерных часов стал возможным благодаря разработке частотного гребешка — лазерного устройства, излучающего свет с частотами, равномерно расположенными подобно зубцам гребешка.

Какие изменения несет с собой создание и использование ядерных часов

В частности, ядерные часы обещают совершить революцию в работе систем GPS-навигации. Ожидается, что они способны значительно снизить погрешность определения позиции до нескольких миллиметров.

Они также позволят исследовать сверхбыстрые процессы в физике, где пересекаются теория относительности и квантовая механика.

Ожидается, что новое определение секунды, основанное на переходах в ядре атома, может быть введено в 2030 году.