U najnovijem izdanju časopisa Priroda objavljena je ključna studija koja prikazuje napredak u razvoju nuklearnih satova, inovativnih uređaja za merenje vremena koji bi mogli značajno nadmašiti tačnost postojećih atomskih satova. Istraživački tim predvođen naučnicima iz JILA, zajedničkog instituta Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) i Univerziteta Kolorado Boulder, predstavio je ključne komponente nuklearnog sata u svojoj laboratorijskoj demonstraciji.
Nuklearni satovi koriste signale iz jezgra atoma, a ne iz elektrona kao u tradicionalnim atomskim satovima. Ova studija se fokusirala na torijum-229, atom čije jezgro ima jedinstvenu nuklearnu tranziciju koja omogućava upotrebu ultraljubičastog laserskog svetla za precizno merenje vremena. Tim je koristio ultraljubičasti laser i optički frekventni češalj kako bi izmerili frekvenciju energetskih skokova u jezgru torijuma, postavivši osnovu za budući nuklearni sat.
„Nuklearni satovi mogu da budu mnogo tačniji od postojećih atomskih satova jer koriste energetske skokove unutar jezgra, koje su mnogo manje podložne spoljnim poremećajima,“ objašnjava Jun Je, fizičar iz NIST-a i JILA. Ova veća frekvencija omogućava preciznije merenje vremena i može revolucionisati tehnologije poput GPS-a, internetske sinhronizacije i finansijskih transakcija.
Pored praktičnih aplikacija, nuklearni satovi imaju potencijal da unaprede istraživanje fundamentalnih fizičkih teorija. Oni bi mogli pomoći u istraživanju tamne materije ili u verifikaciji konstanti prirode, što bi moglo doneti nova otkrića u fizici čestica.
Tim istraživača je postigao preciznost milion puta veću od prethodnih merenja talasnih dužina i uspostavio prvu direktnu frekvencijsku vezu između nuklearnih prelaza i atomskih satova. Ova direktna frekvencijska veza predstavlja ključni korak ka stvaranju funkcionalnog nuklearnog sata.
Iako nuklearni sat još uvek nije potpuno razvijen, istraživanje pokazuje značajan napredak i otvara mogućnost za stvaranje izuzetno preciznih i robusnih uređaja za merenje vremena. Ovi satovi bi mogli doneti revoluciju u tehnologiji merenja vremena, omogućavajući uređajima da zadrže tačnost na nivoima koji se trenutno ne mogu postići.
„Zamislite ručni sat koji ne bi izgubio ni sekundu čak i nakon milijarde godina,“ dodaje Je. Ova vizija postaje sve realnija zahvaljujući najnovijim istraživanjima i tehnologijama razvijenim u JILA-i i njihovim partnerima, uključujući bečki centar za kvantnu nauku i tehnologiju i IMRA America, Inc.
