שעון גרעיני מווינה: מדויק יותר מאטומי ושומר על שיווי משקל בעצמו

נערך על ידי: Svitlana Velhush

במעבדה של אוניברסיטת וינה יצרו הפיזיקאים אב-טיפוס של שעון גרעיני, אשר לראשונה מסוגל לשמור על יציבות בכוחות עצמו. ההתקן משתמש במעברים בגרעין של אטום תוריום-229, ולפי הערכות ראשוניות עשוי לעלות על דיוקם של השעונים האטומיים הטובים ביותר.

שעונים אטומיים נשענים על תנודות של אלקטרונים, הרגישות לשדות חיצוניים ולטמפרטורה. שעונים גרעיניים, לעומתם, פועלים עם מעברים בתוך הגרעין, שבו החלקיקים מוגנים מרוב ההשפעות החיצוניות. הדבר הופך אותם למדויקים פי אלף באופן פוטנציאלי.

החידוש העיקרי הוא מנגנון הייצוב העצמי. המדענים שילבו משוב שמתקן אוטומטית את הלייזר המעורר את הגרעין, אם התדר מתחיל "להיסחף". תארו לעצמכם מטוטלת שמהדקת בעצמה את הקפיץ כדי לא לסטות: כך בדיוק פועלת המערכת החדשה.

יציבות כזו סוללת את הדרך לטכנולוגיות חדשות. שעונים מדויקים יותר ישפרו את הניווט, את הסנכרון של רשתות ואת החיפוש אחר גלי כבידה. הם יסייעו לבדוק קבועים יסודיים של הטבע ולחפש סימנים לפיזיקה חדשה מעבר למודל הסטנדרטי.

בינתיים אב-הטיפוס פועל בתנאי מעבדה, אך בעוד כמה שנים בלבד צפויה העברת הטכנולוגיה לשבבים קומפקטיים. אז יוכלו שעונים גרעיניים להופיע בלוויינים, בצוללות ואף בהתקנים יומיומיים שבהם נדרש דיוק זמן מרבי.

התגלית בווינה מראה כיצד תכונות קוונטיות של הגרעין הופכות מרעיון תיאורטי למכשיר עובד. הצעד הבא הוא בדיקת הדיוק השיאי בתנאים אמיתיים וחיפוש גרעינים אחרים המתאימים לשעון.

16 צפיות

מקורות

  • Scientists Build a Nuclear Clock That Could Make Atomic Clocks Obsolete

תגובות

קראו כתבות נוספות בנושא זה:

מצאתם טעות או אי-דיוק?הערותיכם ייבחנו בהקדם האפשרי.