© A. Brookes/SPL
Fysik

Atomur ska gå mer exakt

En enda sekund på 200 miljoner år. Så lite slår tiden fel på våra mest exakta klockor. Men det är ändå för mycket, och därför har forskare nu skapat ett ännu mer exakt atomur.

Sedan 1967 har vår officiella tid mätts med atomur. Atomur fungerar genom att räkna svängningar i den strålning som atomer absorberar när de förs upp till ett högre energitillstånd.

Atomur är mycket mer exakta än andra klockor. De ser till att vår tidmätning drar sig med högst en sekund på 200 miljoner år.

Trots det är experterna inte nöjda eftersom även extremt små avvikelser har betydelse för navigation av rymdfarkoster eller fastställandet av fysikaliska naturkonstanter.

Elektroner mäter tiden

Nu har amerikanska forskare byggt ett atomur vars precision är 100 gånger bättre än tidigare motsvarigheter.

I dag definieras en sekund av elektronerna i en cesiumatom. Det krävs en viss energimängd för att lyfta elektronerna till ett högre energitillstånd.

I ett atomur kyls ett litet moln av atomer ned och hålls fast av laserstrålar, och det är dessa atomer som uret mäter tiden med.

Det sker genom att skicka mikrovågor genom atommolnet och ställa in frekvensen så att mikrovågornas energi passar för att lyfta elektronerna.

Frekvensen är exakt 9192631770 svängningar per sekund, och på så sätt fungerar elektronernas svängningar som atomurets pendel.

Ytterbium ger högre frekvens

Nu har forskarna lyckats ersätta cesium med ett grundämne vars elektroner lyfts vid en högre frekvens.

Problemet är vanligtvis att dessa grundämnen kan vara svåra att hålla fast med laser.

Genom att använda ytterbium i två atomur samtidigt visade sig avvikelsen mellan dem bli så liten att det nya uret går mer än 100 gånger så exakt som de bästa cesiumur vi har i dag.

Ett moln av nedkylda atomer hålls svävande i atomurets vakuum- kammare. Svängningar i atomernas elektroner fungerar som pendel.

© Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Läs också:

Fysik

Radioaktivitet på 5 minuter

3 minuter
Fenomen inom fysiken

Vad är eld och lågor?

1 minut
Fenomen inom fysiken

Hemmalaboratoriet: Gör en askorm

1 minut

Logga in

Fel: Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
VisaDölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!