ต้องขอบคุณทอเรียมกลุ่มนักวิจัยได้สร้างนาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลก

หลายคนเป็นนักวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับการพัฒนาแอพพลิเคชั่นใหม่ที่สามารถใช้โลหะที่หายากได้ ทอเรียม. ขอบคุณอย่างแม่นยำสำหรับการทดลองที่ดำเนินการกับวัสดุนี้เราได้เข้าใจว่าสามารถใช้สร้างไฟล์ นาฬิกาอะตอมรุ่นใหม่. ในบรรดาลักษณะเฉพาะที่นาฬิกาอะตอมคลาสใหม่นี้จะแสดงให้เห็นเราพบว่าในที่สุดมันก็เป็นไปได้ที่จะสร้างกลไกที่โดดเด่นในเรื่องของความแม่นยำมากกว่าที่เราเคยใช้มาจนถึงปัจจุบัน

บอกคุณว่าทุกวันนี้มนุษย์ใช้ระบบที่เรียบง่ายมากเพื่อให้ระบบที่มีความแม่นยำสูงทำงานได้อย่างที่ควรจะเป็น ในทางกลับกันนาฬิกาเหล่านี้ใช้สำหรับงานต่างๆเช่นนาฬิกา ประสานงานดาวเทียมและทราบตำแหน่งทั่วโลกที่เหมือนกัน. แนวคิดในการทำเช่นนี้คือการตีอิเล็กตรอนด้วยพลังงานจำนวนที่ต้องการเพื่อบังคับให้มันกระโดดจากวงโคจรของมันและกลับมาอีกครั้ง

การก้าวกระโดดควอนตัมเล็ก ๆ นี้ในทางกลับกัน ต้องใช้เวลาที่แม่นยำมากซึ่งสามารถตรวจจับและใช้เป็นลูกตุ้มขนาดเล็กมากชนิดหนึ่ง นั่นคือความแม่นยำของระบบปัจจุบันที่นักวิจัยระบุว่าอาจสูญเสียไป หนึ่งวินาทีทุกๆสองร้อยล้านปีหรือประมาณนั้นซึ่งเป็นรายละเอียดที่ช่วยให้เราเข้าใจถึงความแม่นยำมหาศาลที่เทคโนโลยีนี้มอบให้กับมนุษย์ได้อย่างแน่นอน

สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาเชื่อว่าการใช้ทอเรียมสามารถช่วยให้เราสร้างนาฬิกาควอนตัมที่มีค่ามากขึ้น

แม้ว่านาฬิกาควอนตัมจะสูญเสียหนึ่งวินาทีในทุกๆสองร้อยปี แต่ความจริงก็คือมันยังคงอยู่ มีศูนย์ที่พยายามทำให้นาฬิกาควอนตัมเป็นระบบที่แม่นยำยิ่งขึ้น. ในบรรดาศูนย์เฉพาะทางวันนี้ฉันอยากจะบอกคุณเกี่ยวกับงานล่าสุดที่ดำเนินการโดยกลุ่มนักวิจัยจากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาซึ่งมีการตีพิมพ์บทความฉบับสมบูรณ์ซึ่งแสดงให้เห็นว่าระบบเหล่านี้เป็นอย่างไร สามารถปรับปรุงได้โดยการระบายความร้อนและเพิ่มความหนาแน่นของอนุภาคที่เกี่ยวข้อง

เพื่อพยายามอธิบายสิ่งนี้ให้ดีขึ้นเล็กน้อยการศึกษาจะบอกเราเกี่ยวกับความหนาแน่นของอนุภาคที่บรรจุในนิวเคลียสเช่นของ อะตอมทอเรียมทำให้ยากต่อการปรับเปลี่ยนดังนั้นในทางทฤษฎีแล้วนาฬิกาปรมาณูที่ใช้มันสามารถทำงานต่อไปได้นานขึ้น

คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอีกประการหนึ่งที่ทำให้ทอเรียมเป็นองค์ประกอบที่น่าสนใจก็คือไม่เหมือนกับวัสดุอื่น ๆ ที่ต้องใช้พลังอันทรงพลังในการกระตุ้นพวกมันเช่นรังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมาโดยทอเรียมเป็นเพียงการใช้แสงอัลตราไวโอเลตเท่านั้น ทำให้เป็นหนึ่งในผู้สมัครที่ดีที่สุดที่เรามีให้อย่างไม่ต้องสงสัย สร้างนาฬิกาอะตอมแบบออปติคัลโดยอาศัยนิวเคลียสของอะตอม.

ตามที่นักฟิสิกส์ได้ให้ความเห็น เอกกี้ฮาร์ดพีค:

ด้วยเทคโนโลยีใหม่นี้เราได้จัดการเพื่อพัฒนาระบบที่การสั่นพ้องของการเปลี่ยนแปลงมีความคมชัดมากและจะสังเกตได้ก็ต่อเมื่อความถี่ของแสงเลเซอร์ตรงกับความแตกต่างของพลังงานของทั้งสองสถานะเท่านั้น

ทอเรียมอาจจำเป็นสำหรับการสร้างไฟล์ นาฬิกาอะตอมแบบออปติคัลขึ้นอยู่กับนิวเคลียสของอะตอม

การทำงานร่วมกับนักวิจัยจาก Ludwig-Maximilians-Universitätซึ่งตั้งอยู่ในเมืองมิวนิกของเยอรมนีทีมงานได้วิเคราะห์รูปแบบของไอโซเมอร์ทอเรียม -229 ที่แพร่กระจายได้โดยจับสถานะตื่นเต้นขณะที่พวกมันสลายตัวเป็นอะตอมของยูเรเนียม โดยการตีอะตอมที่ติดอยู่ด้วยเลเซอร์และศึกษาสเปกตรัมของแสงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอน ทีมงานสามารถตัดสินการกระจายโหลดทั่วทั้งแกนกลาง.

ผลลัพธ์สุดท้ายคือ ภาพที่ดีขึ้นของนิวเคลียสซึ่งจะช่วย จำกัด ช่วงความถี่ที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายนิวเคลียสของอะตอมจากสถานะพื้นไปยังสภาวะที่น่าตื่นเต้นทำให้เห็บเหมือนเครื่องจักร น่าเศร้าที่อย่างน้อยในขณะนี้ก็ไม่มีความชัดเจนว่านาฬิกานิวเคลียร์ที่ใช้ทอเรียมจะแม่นยำเพียงใด แต่แน่นอนว่ามันจะเปิดหน้าต่างสู่วิธีใหม่ในการวัดวินาทีที่ผ่านไป