To w zasadzie trudny do wyobrażenia wynik, który pokazuje, o jak ogromnej dokładności pomiarów jest mowa. Ale tym właśnie miałby być zegar nuklearny. Taka koncepcja jest w ostatnim czasie coraz popularniejsza. Nieprzypadkowo jakiś czas temu pisaliśmy o rekordowym wyczynie japońskich inżynierów związanych z RIKEN, którym udało się zaprojektować zegar nuklearny około 10-krotnie bardziej precyzyjny od obecnie dostępnych instrumentów.
Używane teraz optyczne zegary atomowe tracą średnio jedną sekundę co 30 miliardów lat. To też bardzo imponujący rezultat, który przez długi czas był wystarczający dla wymagań nauki. Ale ta wciąż idzie do przodu i jeśli fizycy chcą wspinać się na wyżyny swoich umiejętności, to będą do tego potrzebowali odpowiednich narzędzi. Im wyższa precyzja pomiarów, tym większe możliwości. W praktyce oznacza to chociażby skuteczniejsze przewidywanie trzęsień ziemi, prowadzenie nawigacji satelitarnej czy rozwiązywanie największych zagadek dotyczących wszechświata.
Zegary nuklearne miałyby być swego rodzaju krokiem do przodu w pomiarach czasu, ponieważ drzemie w nich ogromny potencjał. To ze względu na fakt, że są mniej wrażliwe na zmiany w swoim otoczeniu, choćby w postaci pól elektrycznych i magnetycznych. Wyższa stabilność oraz brak konieczności przechowywania w próżni bądź w skrajnie niskich temperaturach sprawiają, że taka technologia jest zdecydowanie bardziej kompaktowa. Kto wie, być może pewnego dnia uda się stworzyć zegar nuklearny mieszczący się w kieszeni?
Zegar nuklearny ma tracić zaledwie jedną sekundę na 300 miliardów lat. W przyszłości takie urządzenie mogłoby się mieścić w dłoni
Bardzo istotny moment w badaniach poświęconych mierzeniu czasu nastąpił w 1976 roku, kiedy naukowcy odkryli, że izotop toru-229 ma zadziwiająco niską energię wzbudzenia w porównaniu z innymi jądrami atomowymi. Stanowiło to ważny element zapewniający wstęp do dalszych przełomowych eksperymentów. W ubiegłym roku fizycy skorzystali z szerokopasmowych laserów, aby bezpośrednio wywołać wzbudzenie w atomach toru-229 osadzonych w krysztale, a następnie śledzić ich dalsze zachowanie.
Czytaj też: W Azji powstał zegar nuklearny. 10-krotnie przewyższa istniejące technologie
Potwierdziło się wtedy, że proponowane podejście może zapewniać znacznie wyższą od dotychczasowej precyzję. I choć droga do stworzenia wyjątkowo dokładnego zegara nuklearnego, który mógłby zmieścić się nam w dłoni jest wciąż długa, to taka wizja wydaje się obecnie bardziej realna niż kiedykolwiek wcześniej.