Atomure skal gå mere præcist
Ét sekund på 200 millioner år. Så lidt skrider tiden for vores mest præcise ure. Men det er for meget, og derfor har forskere skabt et endnu mere præcist atomur.
Siden 1967 er vores officielle tid blevet målt med atomure. De fungerer ved at tælle svingninger i den stråling, atomer absorberer, når de bringes op i en højere energitilstand.
Atomure er meget mere præcise end andre ure: De sørger for, at vores tidsmåling højst skrider med ét sekund på 200 mio. år.
Alligevel er eksperter ikke tilfredse, da selv ufatteligt små afvigelser har betydning for navigation af rumfartøjer eller fastsættelsen af fysiske naturkonstanter.
Elektroner måler tiden
Nu har amerikanske forskere skabt et atomur, hvis præcision er 100 gange bedre end før.
I dag er et sekund defineret af elektronerne i et cæsiumatom. Der skal en bestemt energimængde til at anslå elektronerne til en højere energitilstand.
I et atomur er en lille sky af atomer kølet ned og fastholdt af laserstråler, og det er disse atomer, uret måler tiden med.
Det sker ved at sende mikrobølger gennem atomskyen og indstille frekvensen, så mikrobølgernes energi passer til at anslå elektronerne.
Tallet for frekvensen er præcis 9.192.631.770 svingninger pr. sekund, og på den måde fungerer elektronernes svingninger som atomurets pendul.
Ytterbium giver højere frekvens
Nu er det lykkedes fysikere at erstatte cæsium med et grundstof, hvis elektroner anslås ved en højere frekvens.
Problemet er normalt, at disse grundstoffer kan være meget vanskelige at fastholde med laser.
Forskerne brugte grundstoffet ytterbium i to atomure samtidig, og afvigelsen mellem dem viste sig at være så lille, at det nye ur ser ud til at gå mere end 100 gange så præcist som de bedste cæsium-ure, vi har i dag.
En sky af nedkølede atomer holdes svævende i atomurets vakuumkammer. Svingninger i atomernes elektroner fungerer som pendul.