Уже примерно 15 лет назад, Эккехард Пайк и Кристиан Тамм развивали понятие новых ядерных часов, у которых были неповторимые особенности в PTB в Брауншвейге: Вместо частоты перехода между двумя странами в электронной раковине, применяемой в качестве генератора пульса их часов, как имеет место во всех ядерных часах в применении сейчас, они предусмотрели применять частоту перехода в ядре. Потому, что нейтроны и протоны в ядре упакованы более хорошо, чем электроны в ядерной раковине несколькими порядками величины, они реагируют менее ощутимо на внешние беспорядки, каковые смогут поменять их частоты перехода – так обеспечение хороших состояний для часов высокой точности.
Но частоты ядерных переходов кроме этого намного выше, чем те из переходов раковины (в диапазоне рентгена); исходя из этого, они негодны для ядерных часов, каковые, сейчас, базировались только на микроволновых печах либо лазерном свету. Единственным фондом предложения и известным исключением PTB, есть ядро тория 229.
Это ядро владеет квазистабильным, изомерным ядерным страной в только низкой энергии возбуждения. Так переход существует между этим и стандартным состоянием изомером, что находится в частотном диапазоне ультрафиолетового света, и так в досягаемости лазерной разработке, которая подобна применяемому в современных оптических ядерных часах.Больше чем десять исследовательских групп во всем мире на данный момент трудятся над проектами относительно выполнимости тория 229 ядерных часов. В экспериментальных терминах эта неприятность, выяснилось, была очень тяжёлой.
Исходя из этого никакого успеха не добились к настоящему времени в наблюдении ядерного перехода, применяя оптические способы, потому, что знание правильной энергии возбуждения изомера было лишь примерно. «Как желаемый для часов, резонанс перехода очень остер и может лишь наблюдаться, в случае если частота лазерного света совершенно верно соответствует разности энергий обоих стран. Неприятность исходя из этого напоминает общеизвестный поиск иголки в стоге сена», как врач Пейк коротко выражается.
В 2016 партнеры по сотрудничеству врача Пейка в Университете Людвига-Максимилиана (LMU) в Мюнхене сказали об их первом прорыве по собственной природе: В первый раз, они смогли доказать ядерный переход в тории 229 ядер, кроме того при том, что способы, каковые они применяли, весьма отличались от применяемых для ядерных часов.Эта совместная научно-исследовательская работа – что, в дополнение к PTB и ученым LMU, кроме этого включает исследователей из университета Йоханнеса Гутенберга Майнц, Университета Гельмгольца Майнц и GSI Helmholtzzentrum мех Schwerionenforschung Дармштадт – сейчас сделала второй решающий ход: В первый раз, для фундаментальных особенностей, таких как форма и размер распределения обвинения было вероятно быть измеренным во взволнованном стране ядра Th-229. С целью этого ядра Th-229 не были взволнованы от их стандартного состояния (как это случится в будущем в часах); вместо этого, в устройстве, созданном LMU, их взяли во взволнованном стране из альфа-распада урана 233, замедлили и сохранили как Th2 + ионы в ловушке иона. Уран 233 источника, подходящие с целью этого, был обеспечен группами в Майнце и Дармштадте.
При помощи лазерных совокупностей, созданных в PTB для спектроскопии этих ионов, было вероятно измерить частоты перехода в электронной раковине совершенно верно. Потому, что эти частоты под влиянием ядерных особенностей, они смогут употребляться, для получения информации об этих особенностях.
Сейчас модели, основанные лишь на теории, не были в состоянии угадать, как структура ядра Th-229 будет вести себя на протяжении этого необычно низкоэнергетического перехода. Помимо этого, по причине того, что структура электронной раковины легче измерить спектроскопию применения, стало вероятно применять его, дабы показать лазерное возбуждение ядра.Но, даже в том случае, если это не свидетельствует, что поиск был закончен для оптической резонансной частоты ядра Th-229 («игла в стоге сена»), мы сейчас знаем то, на что игла в действительности похожа, принося нам большой ход ближе к оптическим ядерным часам. (es/ptb)