Впервые в мире созданы ядерные часы

Учёные создали первые в мире ядерные часы, которые могут помочь раскрыть новые тайны физики. Эти два устройства относят к новому поколению сверхточных атомных часов.

Они измеряют время, отслеживая с помощью света изменения, происходящие с участием протонов и нейтронов внутри атомного ядра. Атомные часы используются для высокоточного измерения времени и впервые были созданы в 1949 году. Несмотря на название, они не используют ядерный синтез или деление.

До сих пор самые точные часы в мире основывались на переходах электронов между энергетическими уровнями атомов. В новых часах использован торий-229. Это редкий атом, ядро которого может изменять своё энергетическое состояние под воздействием ультрафиолетового лазерного излучения. Это единственное известное науке ядро с таким свойством.

Учёные создали лазер, излучающий ультрафиолетовый свет с длиной волны 148,4 нанометра, и направили его на небольшие кристаллы фторида кальция, содержащие торий-229.

Главным достижением стала стабильная работа ядерных часов. Лазер, связанный с ядром тория-229, смог поддерживать стабильный отсчёт времени и в ходе эксперимента достиг точности примерно до одной квадриллионной доли (10⁻¹⁵).

Точное измерение времени важно для повседневных технологий, включая навигацию без использования спутников и телекоммуникации. Ядерные часы могут сделать такие системы ещё точнее. Как отмечается в статье, они также могут иметь большое значение для фундаментальной физики, однако конкретные области их применения пока не уточняются.