Вчені створили ядерний годинник: кажуть, це відкриття змінить наше уявлення про час

Наука на порозі революції у вимірюванні часу. У вересні 2024 року вчені створили ядерний годинник – пристрій, що обіцяє зробити вимір часу значно точнішим, ніж будь-коли раніше.

Про це йдеться у дослідженні, опублікованому в журналі The Conversation, пише Phys.org.

Атомні годинники – те, чим люди звикли користуватися сьогодні для вимірювання часу. В основі їхніх механізмів – коливаннях електронів цезію. Вони поглинають і випромінюють енергію, виконуючи понад 9 мільярдів коливань за секунду. Це і стало основою сучасного хронометражу.

Ядерні ж годинники працюють із переходами у самому ядрі атома. Для цього використовується торій-229 – елемент, частота переходів у якому перевищує частоту цезію, що використовується нині, у мільйон разів.

Цей прорив став можливим завдяки розробці частотного гребінця, здатного працювати в ультрафіолетовому діапазоні, що є необхідним для зчитування таких високих частот.

Головний прорив у створенні ядерного годинника став можливим завдяки розробці частотного гребінця – лазерного пристрою, що випромінює світло з частотами, рівномірно розташованими подібно до зубців гребінця. Частотний гребінець, який працює в ультрафіолетовому спектрі, дозволив вченим "налаштуватися" на коливання ядра торію, що раніше було технічно неможливим.

Ядерні годинники обіцяють революціонізувати роботу GPS, зменшивши похибку визначення позиції до кількох міліметрів. Вони також дозволять досліджувати надшвидкі процеси у фізиці, де перетинаються теорія відносності та квантова механіка.

Очікується, що нове визначення секунди, засноване на переходах у ядрі атома, може бути запроваджене до 2030 року.