VIEDEŇ/PEKING - Vedci vo Viedni a Pekingu nezávisle od seba vytvorili prvé fungujúce jadrové hodiny na svete. Nová technológia by v budúcnosti mohla zvýšiť presnosť merania času a zároveň ponúknuť nový nástroj na výskum základných zákonov fyziky. Obe štúdie zverejnil v stredu časopis Nature, informovala agentúra Reuters.
Jadrové hodiny predstavujú ďalšiu generáciu atómových hodín, mimoriadne presných zariadení na meranie času, ktorých prvý prototyp vznikol v roku 1949. Obe výskumné skupiny uviedli, že jadrové hodiny majú potenciál prekonať presnosť najlepších súčasných atómových hodín. Zatiaľ to však nedokážu. „Oba tímy pracovali nezávisle a súčasne dospeli k fungujúcim jadrovým hodinám na báze tória-229, pričom použili odlišné experimentálne postupy. Je to veľmi povzbudivé, lebo to ukazuje, že tento koncept je robustný a nezávisí od jedného konkrétneho technického riešenia,“ uviedol fyzik Š'-čchien Ting z univerzity Čching-chua v Číne, ktorý sa podieľal na vývoji pekinských hodín.
Označenie „jadrové“ tieto hodiny nedostali preto, že by ich poháňala jadrová fúzia alebo štiepenie. Využívajú totiž energetické prechody priamo v jadre atómu. Ako objasnil Reuters, konvenčné atómové hodiny merajú čas pomocou laserov alebo mikrovĺn, ktoré vyvolávajú prechody elektrónov medzi energetickými hladinami v elektrónovom obale atómu. Využívajú pritom prvky ako cézium alebo stroncium. Nové jadrové hodiny merajú čas pomocou lasera, ktorý vyvoláva prechod medzi energetickými hladinami priamo v jadre atómu, v tomto prípade tória-229. Vedci predpokladajú, že jadrové hodiny by v budúcnosti mohli dosiahnuť vyššiu presnosť a stabilitu, keďže jadrové prechody sú menej citlivé na niektoré vonkajšie rušivé vplyvy než prechody elektrónov. Technológia však zatiaľ nedosahuje svoj plný potenciál.
„Vytvorenie jadrových hodín bolo snom fyzikov takmer 50 rokov,“ uviedol Thorsten Schumm z Technickej univerzity vo Viedni, ktorý sa podieľal na vývoji jedného zo zariadení. Ak sa danú technológiu podarí zdokonaliť, mohla by nájsť využitie v družicovej navigácii, synchronizácii dát, geodézii či metrológii. Najpresnejšie súčasné atómové hodiny dosahujú presnosť, pri ktorej by sa ich odchýlka jednej sekundy nazbierala až za miliardy rokov. Jadrové hodiny zároveň ponúkajú nový nástroj na skúmanie základnej fyziky. Viedenský tím ich už využil pri experimente zameranom na hľadanie možných prejavov temnej hmoty. Aj keď ju experiment neodhalil, jadrové hodiny dosiahli presnosť porovnateľnú s najlepšími atómovými hodinami. „Otvára to dvere do úplne nového sveta fyziky,“ dodal Schumm.
