Ученые разработали прототип самых точных в мире часов, использующих ядерные процессы внутри атомов. Этот революционный прогресс, основанный на тонких пленках тетрафторида тория, обещает изменить измерение времени.
В настоящее время атомные часы, которые отслеживают энергетические переходы на уровне электронов, являются самыми точными. Однако ядерные часы работают на уровне атомного ядра, где процессы значительно стабильнее и меньше подвержены внешним факторам, таким как температура и давление. Эта характеристика делает ядерные часы экспоненциально более точными.
Ранее такие часы оставались в экспериментальной фазе из-за необходимости в дорогих и радиоактивных материалах, в частности, изотопе тория-229. Теперь исследователи нашли способ сделать эти часы более безопасными и доступными.
Используя тонкие пленки, содержащие торий-229, ученые нагрели тетрафторид тория до испарения, а затем осадили его на специальное прозрачное подложку. Получившаяся пленка имеет толщину всего 100 нанометров, тоньше человеческого волоса.
Эта технология позволяет использовать микроскопические количества тория, что делает часы в тысячу раз менее радиоактивными и значительно более доступными для производства.
Эти часы могут найти применение в областях, требующих точного времени до миллиардных долей секунды, таких как телекоммуникации и навигационные системы. Новый метод уменьшил количество радиоактивного материала, что сделало производство таких устройств более дешевым и безопасным.
В настоящее время ученые продолжают работать над улучшением технологии. Основная цель состоит в том, чтобы повысить стабильность тонких пленок, стремясь к еще большей точности работы часов. Ученые оптимистично настроены, что однажды эти часы смогут стать портативными и выйти за пределы лабораторий. Их точность может улучшить системы связи, сделать GPS-навигацию более надежной и, возможно, даже открыть новые законы физики.