Viyana ve Pekin’deki iki bağımsız araştırma ekibi, çalışan nükleer saatler geliştirdi. Ekipler, sonuçlarını Nature dergisinde yayımlanan iki ayrı araştırmayla duyurdu. Geliştirilen cihazlar henüz geleneksel atomik saatlerden daha hassas değil.
Zaman, atom çekirdeğindeki geçişlerle ölçülüyor
Nükleer saatlerde lazer, atomun çevresindeki elektronlarla değil doğrudan atom çekirdeğiyle etkileşime giriyor. Böylece çekirdekteki proton ve nötronların farklı enerji seviyeleri arasındaki geçişleri izlenerek zaman ölçülüyor.
Araştırmacılar bunun için toryum-229 izotopunu kalsiyum florür kristallerinin içine yerleştiriyor. Kristallerde hapsedilen atomlar yüksek güçlü lazerlerle uyarılıyor.
İki ekip farklı yöntemler izledi
Viyana ekibi, daha yüksek toryum yoğunluğu ve daha iyi optik özellikler sunan kristaller kullandı. Pekin ekibi ise daha güçlü bir lazerden yararlandı.
Nükleer saatlerin teorik hassasiyet potansiyeli, atom çekirdeğinin elektronların bulunduğu atom kabuğundan daha küçük ve çevresel etkilere daha dayanıklı olmasına bağlanıyor. Bu özellik, çekirdekteki enerji geçişlerinin daha kararlı biçimde izlenmesini sağlayabilir.
Karanlık madde deneyinde kullanıldı
Viyana ekibi nükleer saatini karanlık maddeyi tespit etmeye yönelik bir fizik deneyinde de kullandı. Deneyde karanlık madde tespit edilmedi; ancak saatin bu tür hassas deneylerde en gelişmiş atomik saatlerle benzer düzeyde performans gösterebildiği bildirildi.
