Многие исследователи сегодня работают над разработкой новых приложений, в которых они могут использовать такие редкие металлы, как Torio. Именно благодаря экспериментам, которые проводятся с этим материалом, нам удалось понять, что его можно использовать для создания новое поколение атомных часов. Среди особенностей, которые мог бы продемонстрировать этот совершенно новый класс атомных часов, мы обнаруживаем, что наконец-то стало возможным создать механизм, который бы выделялся гораздо более точным, чем тот, который мы использовали до сих пор.
Скажу вам, что сегодня люди используют очень простую систему, чтобы заставить высокоточные системы работать должным образом. Эти часы, в свою очередь, используются для различных задач, таких как, например, координировать спутники и знать их глобальное положение того же. Идея достижения этой задачи состоит в том, чтобы поразить электрон с желаемым количеством энергии, чтобы заставить его спрыгнуть со своей орбиты и снова вернуться.
Сделав этот небольшой квантовый скачок, требует очень точного количества времени, который можно обнаружить и использовать как своего рода очень маленький маятник. Такова точность современных систем, что, по мнению исследователей, они могут потерять одна секунда каждые двести миллионов лет или около того, деталь, которая, несомненно, помогает нам понять огромную точность, которую эта технология может предложить человеку.
Национальный институт стандартов и технологий США считает, что использование тория может помочь нам в создании более ценных квантовых часов.
Хотя квантовые часы могут терять только одну секунду каждые двести лет, правда в том, что они все еще есть центры, которые стремятся сделать квантовые часы еще более точной системой. Среди специализированных центров сегодня я хочу рассказать вам о последней работе, выполненной группой исследователей из Национального института стандартов и технологий США, из которой была опубликована полная статья, в которой показано, как эти системы могут быть улучшены за счет охлаждения и увеличения плотности вовлеченных в них частиц.
Чтобы попытаться объяснить это немного лучше, в исследовании говорится о том, как плотность частиц, упакованных в ядро, например, плотности атом тория, очень затрудняют изменение, поэтому теоретически это может заставить атомные часы, которые их используют, работать дольше.
Еще одна замечательная характеристика, которая делает торий интересным элементом, заключается в том, что, в отличие от других материалов, которым требуется мощная сила, чтобы их возбудить, например, рентгеновские или гамма-лучи, с торием необходимо использовать только ультрафиолетовый свет, что-то что, без сомнения, делает его одним из лучших кандидатов на создать оптические атомные часы на основе ядра атома.
Как прокомментировал физик Эккехард Пейк:
Благодаря этой новой технологии нам удалось разработать систему, в которой резонанс перехода чрезвычайно резкий и его можно наблюдать только в том случае, если частота лазерного излучения точно соответствует разнице энергий обоих состояний.
Торий может сыграть важную роль в создании оптические атомные часы на основе ядра атома
Работая с исследователями из Университета Людвига-Максимилиана, расположенного в немецком городе Мюнхен, команда проанализировала метастабильные формы изомера тория-229, улавливая возбужденное состояние, когда они разлагаются на атомы урана. Ударяя по захваченным атомам лазером и изучая спектр света, создаваемый смещением электронов, команда могла оценить распределение нагрузки по ядру.
Конечный результат Лучшее изображение ядра, которое поможет сузить диапазон частот, необходимых для перевода атомного ядра из основного состояния в возбужденное., заставляя его работать как часы. К сожалению, по крайней мере, на данный момент неясно, насколько точными будут ядерные часы на основе тория, но они, безусловно, откроют окно в совершенно новый способ измерения прошедших секунд.