多年來,全世界的科學(xué)家都在為實現(xiàn)這一目標而努力,而現(xiàn)在,進展突然非常快:就在四月份,托爾斯滕-舒姆教授(Thorsten Schumm,維也納理工大學(xué))領(lǐng)導(dǎo)的團隊才宣布了一項重大成功。這是第一次用激光將原子核從一種狀態(tài)切換到另一種狀態(tài)--這種效應(yīng)可用于高精度測量。
現(xiàn)在,僅僅幾周之后,這種釷轉(zhuǎn)變就成功地應(yīng)用于實踐:維也納理工大學(xué)和美國 JILA/NIST 成功地將高精度光學(xué)原子鐘與高能激光系統(tǒng)結(jié)合在一起,并成功地將其與含有釷原子核的晶體耦合在一起。釷原子核現(xiàn)在可以用作計時裝置,使時鐘更加精確--這是世界上第一臺核時鐘。
釷它還不能提供比普通原子鐘更高的精度,但這并不是我們邁出第一步的目的。通過這第一臺原型機,我們已經(jīng)證明了:釷可以用作超高精度測量的計時器。剩下要做的就是技術(shù)開發(fā)工作,預(yù)計不會再有大的障礙。"
第一臺釷核鐘的相關(guān)論文現(xiàn)已發(fā)表在《自然》雜志上。
原子核作為計時器:一種比原子鐘更精確的新技術(shù)。圖片來源:Oliver Diekmann,維也納科技大學(xué)
這項技術(shù)不僅能比以前的時鐘更精確地測量時間,而且將來還能更精確地測量其他物理量。在許多研究領(lǐng)域,從地質(zhì)學(xué)到天體物理學(xué),釷技術(shù)都能帶來重要的進步。例如,這種極高的精確度現(xiàn)在可以用來研究自然界的基本規(guī)律,研究自然界的常數(shù)是否可能根本不是完全不變的,而是可能在空間和時間上發(fā)生變化。