Инновационные ядерные часы на основе тория-229 могут выявить изменения в фундаментальных константах

Первые ядерные часы на основе тория-229 демонстрируют беспрецедентную точность и могут проверить, изменяются ли фундаментальные константы.

“Открытие контролируемого лазером перехода в тории-229 знаменует начало «ядерной часы.Реклама

Значительный прорыв в атомной физике произошел с разработкой первых ядерных часов. Эти часы, основанные на ядре тория-229, достигли уровня точности, который может помочь проверить, изменяются ли фундаментальные константы физики со временем. Это выдающееся достижение было достигнуто исследовательской группой под руководством Цзюнь Йе, выдающегося физика из JILA, Боулдер, Колорадо.

Открытие

В знаменательную ночь в мае 2024 года аспирант Чуанкунь Чжан в JILA обнаружил долгожданный сигнал от ядра тория-229, что стало ключевым моментом в поисках ядерных часов. Сигнал, показывающий переключение ядра между двумя состояниями, был отмечен Чжаном и его коллегами по лаборатории после тщательной проверки. Цзюнь Е, известный своей работой по созданию самых точных в мире атомных часов, был тронут до слез, увидев результаты.

Значение ядерных часов

Уникальные свойства ядра тория-229 позволяют ему быть исключительно чувствительным к изменениям фундаментальных констант природы. Эти константы, такие как скорость света и гравитационная постоянная, имеют основополагающее значение для нашего понимания Вселенной. Точное измерение перехода тория-229, которое в миллион раз точнее предыдущих попыток, может показать, изменяются ли эти константы со временем.

Научный контекст

Открытие ядерных часов тория-229 уходит корнями в более ранние исследования. В 1970-х годах ученые обнаружили необычное ядерное состояние тория-229, для возбуждения которого требовалось меньше энергии по сравнению с другими ядрами. Это свойство делает его главным кандидатом на роль высокочувствительных часов, которые могут исследовать стабильность фундаментальных констант.

Будущие последствия

Этот прорыв открывает новые возможности для изучения фундаментальной физики. Такие исследователи, как Эрик Хадсон из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Ханна Уильямс из Даремского университета, отметили, что точность ядерных часов на тории-229 в конечном итоге позволит ученым обнаруживать тонкие изменения в физических законах, которые ранее были необнаружимы.

• Ученые делают большой шаг к созданию самого тяжелого элемента в истории