Eine bahnbrechende Methode zur Verbesserung der Genauigkeit von Atomuhren wurde von Eliot Bohr, dem Urenkel des berühmten Physik-Nobelpreisträgers Niels Bohr, entwickelt. Die Universität Kopenhagen hat diese Entwicklung bekannt gegeben und eine Forschungsgruppe am renommierten Niels-Bohr-Institut hat den Vorschlag ausgearbeitet.
Atomuhren sind äußerst präzise Zeitmessgeräte, die auf den Schwingungen von Atomen basieren. Die derzeitigen Atomuhren verwenden Strontium-Atome, die in einer extrem kalten magneto-optischen Falle gefangen und dann mit einem Laser untersucht werden. Durch die Messung der Schwingungen der Atome kann das präzise Voranschreiten der Zeit bestimmt werden.
Allerdings führt die Erwärmung der Atome während der Messung zu einer Beeinträchtigung der Präzision, wodurch kontinuierlich neue Atome hinzugefügt werden müssen. Dieser Prozess ist zeitaufwändig und verringert die Genauigkeit der Atomuhr.
Um dieses Problem zu umgehen, nutzt das Team um Eliot Bohr einen quantenmechanischen Effekt, bei dem unter bestimmten Bedingungen miteinander verschränkte Atome gemeinsam Licht abgeben. Durch den Einsatz von zwei Spiegeln könnte eine präzise Auslesung der Atomenschwingungen ermöglicht werden, wobei eine minimale Erwärmung der Atome erforderlich wäre.
Bohr und sein Team präsentieren ihre Methode in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications. Dort beschreiben sie den Ansatz als innovativ, da er sich durch Geschwindigkeit und Einfachheit auszeichnet. Diese Methode könnte nicht nur für GPS und ähnliche Systeme von großer Bedeutung sein, bei denen bereits kleinste Verzögerungen von Mikrosekunden zu erheblichen Abweichungen von bis zu 100 Metern bei der Positionsbestimmung führen können.
Präzisere Atomuhren könnten auch in der Raumfahrt bedeutende Auswirkungen haben, insbesondere wenn es um Geräte geht, die sich immer weiter von der Erde und unseren hochpräzisen Instrumenten entfernen. Die verbesserte Genauigkeit der Atomuhren könnte eine genauere Navigation und Kommunikation ermöglichen.
Die Forschungsgruppe am Niels-Bohr-Institut ist zuversichtlich, dass ihre Methode die Genauigkeit von Atomuhren deutlich verbessern kann und somit einen großen Fortschritt in der Zeitmessung und Navigation darstellt. Weitere Tests und Experimente werden zeigen, ob der Ansatz tatsächlich das Potenzial hat, die Genauigkeit von Atomuhren auf ein neues Niveau zu heben und eine Vielzahl von Anwendungen in Bereichen wie Navigation, Telekommunikation und Raumfahrt zu revolutionieren. Die Entwicklung dieser neuen Methode ist ein weiterer Meilenstein in der Geschichte der Atomuhren und zeigt erneut, wie neue Entdeckungen und Innovationen die Grenzen der Technologie erweitern können.
Schlagwörter: GPS + Niels Bohr + Kopenhagen
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