První jaderné hodiny na světě už konečně tikají
Fyzikům se po mnohaletém úsilí podařilo zprovoznit jaderné hodiny, v nichž místo celých atomů „tikají“ jen atomová jádra. Vědci si od nich slibují, že budou přesnější než nejpřesnější atomové hodiny.
Měření času vyžaduje pravidelný rytmus. V minulosti tento rytmus zajišťovaly cykly Slunce a Měsíce, později jsme začali používat nejrůznější jednoduché či složitější stroje. V dnešní době jsou nejpřesnějším nástrojem pro měření času atomové hodiny, v nichž „tikají změny stavu atomu“.
Přestože odchylka atomových hodin činí jen jednu sekundu za 300 milionů let, vědcům ani taková pro smrtelníka takřka nepředstavitelná přesnost nestačí. Už celá desetiletí se proto snaží využít k měření času nikoliv celý atom, ale jeho mnohonásobně menší atomové jádro. Až zcela nedávno se to podařilo mezinárodnímu týmu odborníků, který vytvořil první prototyp jaderných hodin v zařízení Coloradské univerzity v Boulderu. Významný objev představil veřejnosti vědecký časopis Nature.
Velká očekávání
Uvedený prototyp není přesnější než dnešní nejvýkonnější atomové hodiny. Nová technologie je ale teprve v počátcích. Odborníci jsou přesvědčeni, že jaderné hodiny brzy pokoří rekordy v přesnosti určování času a dramaticky vylepší aplikace využívající satelity, včetně navigačního systému GPS.
Vědci se nemohou dočkat. Extrémně přesné jaderné hodiny jim poskytnou přístup do doposud neprobádaných končin fyzikálního světa. „Jaderné hodiny otevírají dveře, za nimiž můžeme zkoumat přírodní zákony z nového úhlu pohledu,“ věří fyzik José R. Crespo López-Urrutia z německého Institutu Maxe Plancka pro jadernou fyziku v Heidelbergu
Přimět „tikat“ atomové jádro v hodinách je velmi náročné a vyžaduje to spoustu energie. Pozoruhodnou výjimkou je atomové jádro thoria-229, u něhož z ne zcela jasných důvodů postačuje k „roztikání“ jen velmi malá energie, kolem 8 elektronvoltů. Vědci ale museli tuto energii nejprve určit, a to velice přesně. Povedlo se to až týmu Thorstena Schumma z vídeňské Technické univerzity, který výsledky svého snažení zveřejnil letos na jaře v odborném časopisu Physical Review Letters. Odtud byl k jaderným hodinám už jen krůček.
Přesnost na škále věčnosti
Za poslední desítky let vyvinuly laboratoře po celém světě několik typů atomových hodin. Momentálně nejpřesnější přístroj – stronciové hodiny sestrojené americkým Národním institutem pro standardy a technologie neboli NIST –, se nezpozdí ani o celou sekundu za neuvěřitelných 15 miliard let. Uvedená doba přitom téměř odpovídá stáří vesmíru.
