Ториевые ядерные часы: новый рубеж точности экспресс

Оригинал: "Prospects for a Solid-State Nuclear Clock"
arXiv:2511.13017 · 2025-11-17 · CC BY 4.0 · 1 мин
Часы на основе ядра тория-229 могут стать самыми точными инструментами измерения времени, превзойдя все существующие атомные часы.

Обычные атомные часы полагаются на спектроскопию — подсчёт колебаний электронов. Ядерные часы на тории-229 обращаются к самому ядру. Его возбуждённое состояние живёт 641 секунду: для ядерной физики это маятник в густом сиропе, где один взмах длится вечность, но зато безупречно стабилен.

Помещая такие ядра в кристалл, физики сталкиваются с проблемой: дефекты решётки действуют как неровный пол, сбивающий ритм каждого маятника по-своему. Задача — выровнять этот пол. Тогда часы станут точнее: ошибка в секунду за всё существование Вселенной. Они заметят разницу в течении времени между этажами и проверят Стандартную модель физики на прочность.

Концепцию обсуждали ещё в середине XX века, после работ Исидора Раби.

Торий-229 — единственное ядро, чей переход можно вызвать обычным ультрафиолетовым лазером, а не опасным гамма-излучением. Это делает эксперименты настольными и безопасными.

Учёные
Christian DopplerD. B. McLaughlinDidier QuelozMichel MayorR. A. RossiterJames Clerk Maxwell
Понятия
ядерные оптические часы торий-229 атомные часы период полураспада кристалл секунда тантал ядерная стабильность твердотельный аккумулятор цезий хром торий ядро свинца время жизни кристалл времени твердотельный кубит протонная спектроскопия