Najlepsze zegary mierzą czas z dokładnością poniżej jednej milionowej miliardowej części sekundy. Dla naukowców z zespołu dr Ekkeharda Peika to za mało. Chcą jeszcze poprawić ten wynik.
Polak, dr Przemysław Głowacki z Politechniki Poznańskiej, pracuje nad nowym, lepszym zegarem. Jest częścią zespołu kierowanego przez dr Peika, światowego eksperta od zegarów atomowych. Gdy ich dzieło powstanie, będzie sto razy dokładniejsze niż najbardziej precyzyjne dziś zegary atomowe. Jest tylko jeden problem:
- Idea zegara nuklearnego jest taka, aby zamiast wzbudzania elektronów w powłoce elektronowej, wzbudzić jądro atomowe – tłumaczy w rozmowie z WP Tech dr Głowacki. – Tylko że jeszcze nikomu nie udało się tego zrobić – dodaje.
Zespół pracujący nad zegarem nuklearnym. Dr Głowacki ostatni po prawej
Dokładniejszy i mniej podatny na zakłócenia
To właśnie wzbudzenie jądra atomu zamiast elektronów jest główną różnicą pomiędzy zegarem atomowym a nuklearnym. Oprócz wspomnianych wcześniej zalet w precyzji pomiaru czasu (z dokładnością do 20 cyfry) zegar nuklearny będzie miał inną przewagę. Będzie mniej podatny na zakłócenia spowodowane zewnętrznymi polami elektromagnetycznymi.
- W obecnych zegarach mogą nastąpić przesunięcia częstotliwości przejścia rezonansowego – tłumaczy dr Głowacki. – Cały problem polega na tym, żeby odpowiednio obliczać poprawki tych przesunięć i je redukować. W wypadku zegara nuklearnego ten problem jest zdecydowanie mniejszy, bo elektrony ekranują jądro przed wpływem zewnętrznych pól elektromagnetycznych.
Zastosowanie? Nad tym pomyśli się później
W życiu codziennym ciężko wyobrazić sobie jedną milionową miliardową sekundy. Taka dokładność jest jednak wymagana podczas transferu danych czy pozycjonowania satelitów. Jednak czy rzeczywiście potrzebny jest jeszcze preceyzyjny sposób pomiaru czasu, który sekundę może mierzyć nie do 15-stego lecz do 20-stego miejsca po przecinku?
- W tym momencie możemy tylko spekulować nad tym, do czego zegar nuklearny może być przydatny – mówi dr Głowacki. – Prawdopodobnie mógłby być wykorzystany do jeszcze dokładniejszej lokalizacji GPS czy jeszcze szybszych transferów danych.
Jak powiedział mi dr Głowacki zespół naukowców budujących (bo jeszcze go nie ma) najdokładniejszy zegar na świecie nie zawraca sobie głowy jego przyszłymi zastosowaniami. To zadanie dla innych. Naukowcy pod wodzą dr Ekkeharda Peika chcą po prostu zbudować najdokładniejsze narzędzie pomiarowe na świecie. Bo jeśli jest to możliwe, to powinno powstać. Zastosowanie znajdzie się później.
