Přesné měření času udělalo v posledních několika letech velký skok. Existují hodiny, které jsou stokrát přesnější než standardní atomové hodiny používané po celém světě.
Tyto hodiny se nazývají optické atomové hodiny a v poslední době zaznamenaly mnoho rekordů. Vědci se však domnívají, že mohou jít ještě dál. Mohou sestrojit jaderné hodiny. Tajemství extrémního měření času spočívá ve schopnosti velmi dobře měřit téměř okamžitý rytmus.
V atomových hodinách je tento rytmus tvořen přeskakováním elektronů mezi energetickými hladinami. V tradičních atomových hodinách se k tomu používají mikrovlny a atomy cesia, ale v optických atomových hodinách, které jsou mnohem přesnější, vědci používají jiné vlnové délky a jiné atomy. Přesto je důležitý přechod elektronů.
V jaderných hodinách se však změny energetických hladin odehrávají v jádře, které je ve srovnání s elektrony na okraji atomu mnohem stabilnější. K těmto skokům je obvykle zapotřebí vysokoenergetické světlo, konkrétně rentgenové záření; vědci však již delší dobu vědí, že thorium-229 má ze všech atomů nejnižší energetický skok, a k tomu je zapotřebí ultrafialové světlo, které je mnohem jednodušší.
Problémem je, že přesná hodnota frekvence tohoto skoku nebyla známa. Vědci proto nyní použili extrémně přesné optické atomové hodiny, krystal s thoriem-229 a laser, aby tuto hodnotu změřili, což je první zásadní krok k vytvoření zcela nového způsobu měření času.
„Představte si náramkové hodinky, které by neztratily ani vteřinu, i kdybyste je nechali běžet miliardy let,“ uvedl vedoucí autor Jun Ye z Národního institutu pro standardy a technologie. „Ačkoli jsme se k tomu ještě nedostali, tento výzkum nás k této úrovni přesnosti přibližuje.“
Možná se ptáte, proč je tato přesnost nutná. Možná se zdá, že to nemá bezprostřední praktické využití, ale atomové hodiny nepřímo používáme neustále. Naše banky je používají k převodu peněz, používají se v navigačních systémech a dalších.
Přesnější měření času tedy znamená zlepšení v těchto všech oblastech, ale také vyšší rychlost internetu a bezpečnější komunikaci. A i když je cesta dlouhá, tato ukázka naznačuje, že nová budoucnost měření času je na dosah ruky.
Zdroje článku:
- O události jsme se dozvěděli z webu:
TU Wien - Další zdroje:
IFLScience - Studie a výzkumy:
Nature
Článek může obsahovat dodatečné informace od redakce.