Казалось бы, атомные часы с их погрешностью в секунды за миллиарды лет - это пик инженерной мысли. Но ученые решили копнуть глубже - в самое сердце атома!
Исследователи создали прототип ядерных часов, работающих на совершенно новом принципе. Вместо измерения колебаний электронной оболочки атома, эти часы фокусируются на его ядре. Сделать это не так уж и просто: ядро в 100 000 раз меньше атома!
Ключ к успеху - изотоп торий-229. Его уникальная особенность в том, что ядро имеет два квантовых состояния, которые гораздо ближе друг к другу по уровню энергии, поэтому для перехода между ними требуется меньший толчок. Команда разработала сложную систему: серия инфракрасных лазерных импульсов направляется на ксеноновый газ, который генерирует ультрафиолетовое излучение в определенном паттерне. Этот УФ-свет затем направляется на ядра тория, находящиеся в крошечном кристалле, возбуждая протоны и нейтроны. "Оптический частотный гребень" подсчитывает циклы УФ-волн, обеспечивая сверхточное измерение времени.
Хотя пока прототип не побил рекорды атомных часов, исследователи уверены - это вопрос ближайших 2-3 лет. Когда это произойдет, мы сможем увидеть качественный скачок во многих областях: от сверхбыстрого интернета до ультраточной GPS-навигации.
Получится ли у учёных? Похоже, время действительно покажет!
@vselennayaplus