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世界首台钍核钟问世 将精度与动力完美结合

2024-09-05 15:51     来源:cnBeta     钍原子核 原子核 核技术原子核
科学家们取得了一项重大突破,利用钍原子核制造出世界上第一台核时钟,提高了时间测量的精确度。这项创新技术虽然还处于原型阶段,但有望在精确度上超越传统的原子钟,为各学科的计时和科学测量带来革命性的变革。

多年来,全世界的科学家都在为实现这一目标而努力,而现在,进展突然非常快:就在四月份,托尔斯滕-舒姆教授(Thorsten Schumm,维也纳理工大学)领导的团队才宣布了一项重大成功。这是第一次用激光将原子核从一种状态切换到另一种状态--这种效应可用于高精度测量。

现在,仅仅几周之后,这种钍转变就成功地应用于实践:维也纳理工大学和美国 JILA/NIST 成功地将高精度光学原子钟与高能激光系统结合在一起,并成功地将其与含有钍原子核的晶体耦合在一起。钍原子核现在可以用作计时装置,使时钟更加精确--这是世界上第一台核时钟。

钍它还不能提供比普通原子钟更高的精度,但这并不是我们迈出第一步的目的。通过这第一台原型机,我们已经证明了:钍可以用作超高精度测量的计时器。剩下要做的就是技术开发工作,预计不会再有大的障碍。"

第一台钍核钟的相关论文现已发表在《自然》杂志上。

原子核作为计时器:一种比原子钟更精确的新技术。图片来源:Oliver Diekmann,维也纳科技大学

这项技术不仅能比以前的时钟更精确地测量时间,而且将来还能更精确地测量其他物理量。在许多研究领域,从地质学到天体物理学,钍技术都能带来重要的进步。例如,这种极高的精确度现在可以用来研究自然界的基本规律,研究自然界的常数是否可能根本不是完全不变的,而是可能在空间和时间上发生变化。



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