گروهی از محققین وابسته به نهادهای مختلف در آلمان به ابزاری برای آشکارسازی مستقیم انتقال هسته ای در توریم 229 است دست یافتند که یک قدم به یک ساعت اتمی دقیق تر مبتنی بر علم هسته ای انجامد. در مقاله ای که در مجله Nature منتشر شد، محققان نحوه ارائه روش و تست های انجام شده برای اطمینان از اینکه نتایج حاصل شده دقیق است را ارائه دادند. ماریانا صفرونووا (Marianna Safronova) از دانشگاه دلاور (Delaware ) در یک نشریه مرتبط با اخبار و دیدگاه در مجله ی مشابه، به بحث در مورد کار انجام شده توسط تیم و احتمال این که کار روی یک ساعت اتمی ادامه خواهند داد، پرداخت.
همانطور که ماریانا اشاره می کند، انسان ها همیشه به دنبال راه های جدید و بهتر برای اندازه گیری زمان هستند، که ما را از استفاده از شمارش شب و روز به حرکت الکترونیکی در اتم های سزیم کشیده است. که امروزه پایه ساعتهای اتمی است که قادر به نگه داشتن زمان به طوری دقیق می باشند به طوری که آنها هر15 میلیارد سال یک ثانیه خطا دارند. اما هنوز هم دانشمندان راضی نیستند، بسیاری از آنها پیشنهاد کرده اند که ایجاد ساعت هایی بر مبنای انتقال هسته ای از یک حالت برانگیخته به حالت ساکن،استفاده کنند که منظم تر و دقیق تر از اندازه طول موج خواهد بود.
مشکل این است که بدانیم چگونه می توان چنین انتقالی را اندازه گیری کرد. امروزه تنها وسیله امکان استفاده از لیزر است، اما لیزر امروز قادر به اندازه گیری بسیار کندترین این انتقال هستند که با توریم 229 اتفاق می افتد و تا کنون اثبات شده مشکل ساز می باشند. در این تلاش جدید، محققان با استفاده از یک تکنیک تشخیص پلاک میکرو کانال با انرژی کم انرژی که در نهایت منجر به جابجایی الکترونها با صفحه نمایش فسفر می شود را، با ایجاد نور مرئی که توسط یک دوربین گرفته شد امکان پذیر کرد. پس از آزمایش های گسترده برای اطمینان از این که سیگنال ها از فروپاشی توریم 229 و یا سیگنال ها منابع دیگر است ، تیم حاضر اعلام کرد که راهی برای شناسایی یک انتقال هسته ای پیدا کرده اند که احتمالا می تواند به عنوان ابزار برای استفاده پایه یک ساعت مبتنی بر هسته که می تواند تا ده برابر دقیق تر از ساعتهای اتمی فعلی باشد را کشف کرده است.
چنین ساعتی برای اندازه گیری و تشخیص ثابت های فیزیک پایه و حتی شاید ماده تاریک، و یا به عنوان حسگر سه بعدی گرانش و یا شاید به عنوان بخشی از سیستم تشخیص زلزله، می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
اطلاعات بیشتر:
Lars von der Wense et al. Direct detection of the 229Th nuclear clock transition, Nature (2016). DOI: 10.1038/nature17669
Read more at: https://phys.org/news/2016-05-nuclear-transition-thorium-hints-possibility.html#jCp
