ZNANSTVENICI su konstruirali prve nuklearne satove, uređaje koji bi mogli pridonijeti razumijevanju temeljnih zakona fizike. Riječ je o dva neovisna prototipa nove generacije atomskih satova koji vrijeme mjere praćenjem promjena unutar same atomske jezgre, odnosno među protonima i neutronima, piše Euronews.

Atomski satovi za precizno mjerenje vremena koriste se od 1949. godine. Njihov rad dosad se temeljio na praćenju elektrona koji prelaze između energetskih razina u atomima. Novo otkriće pokazuje da se kao referentna točka može koristiti i sama atomska jezgra.

Rezultate istraživanja objavili su znanstveni timovi s kineskog Sveučilišta Tsinghua i srodnih institucija te s bečkog Tehničkog sveučilišta (TU Wien). Radovi su objavljeni jučer u dva odvojena članka u časopisu Nature.

Ključno za tehnologije poput satelitske navigacije
Nuklearni satovi nisu obični satovi koji pokazuju vrijeme, nego iznimno precizni uređaji koji ga mjere pomoću promjena unutar atomske jezgre. Za razliku od klasičnih satova, koji mogu malo kasniti ili žuriti, oni bi u budućnosti mogli mjeriti vrijeme s još većom točnošću od današnjih atomskih satova.

To je važno i za svakodnevni život jer precizno mjerenje vremena omogućuje rad GPS navigacije, mobilnih mreža i interneta. Nuklearni satovi mogli bi poboljšati točnost navigacije i pouzdanost komunikacijskih mreža. 

Sat se temelji na toriju-229, rijetkom atomu čija jezgra može mijenjati energetska stanja pod utjecajem ultraljubičastog laserskog svjetla. To je jedina poznata atomska jezgra s takvim svojstvom. Znanstvenici su za tu svrhu razvili poseban laser koji emitira ultraljubičasto svjetlo valne duljine 148,4 nanometra. Lasersku zraku usmjerili su na male kristale kalcijeva fluorida koji sadrže torij-229.

Ključni rezultat istraživanja jest potvrda da koncept nuklearnog sata funkcionira. Laser je tijekom testiranja ostao usklađen s jezgrom torija-229 i održavao je stabilan ritam, čime je postignuta preciznost od otprilike 10⁻¹⁵. U objavljenim radovima navodi se da bi mogli imati važnu ulogu i u temeljnoj fizici, iako konkretni načini primjene još nisu detaljno razrađeni.