Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ionenuhr tickt 14 Mrd. Jahre genau

15.03.2012
Gerät arbeitet 100 Mal präziser als Atomuhren

Forscher der University of New South Wales haben einen Zeitmesser konzipiert, der die Genauigkeit von Atomuhren um den Faktor 100 übertrifft. Die "Ein-Ionen-Uhr" soll dabei helfen, Experimente zu fundamentalen Theorien der Physik mit bislang ungekannter Genauigkeit durchzuführen. Die Erfindung wurde nun im Journal "Physical Review Letters" veröffentlicht.


Atomuhr: Erstes Modell ging 1949 in Betrieb (Foto: marcdatabase.com)

"Weltweit befinden sich vier bis fünf Gruppen an der Umsetzung dieses Zugangs", klärt Thorsten Schumm, Atomphysiker an der Technischen Universität Wien http://thorium.at , gegenüber pressetext.

Präziseres Pendel

Die treibenden Kräfte hinter dem super-präzisen Chronometer waren Victor Flambaum und Vladimir Zuba. Flambaum ist überzeugt, dass die "Ionenuhr" ein extrem wertvolles Tool für die Forschung im Bereich der angewandten Physik wäre. Er denkt, dass ein solches Gerät nur wenig anfällig für störende Einflüsse von Außen wäre.

"Atomuhren nutzen die um ein Atom kreisenden Elektronen als Taktgeber", erklärt der Wissenschaftler den Unterschied. "Doch wir haben gezeigt, dass man mit Hilfe von Lasern die Elektronen so ausrichten kann, dass man die um den Atomkern reisenden Neutronen als Pendel verwenden kann, was eine bisher ungekannte Präzision erlaubt."

Naturkonstanten unter Beobachtung

"Man möchte nicht nur die Kräfte in der Atomhülle messen, sondern auch jene im Inneren des Kerns beobachten", erläutert Schumm, der selbst an Erforschung und Bau der "Thorium-Uhr" arbeitet, im pressetext-Interview. Flambaum erarbeitet in diesem Bereich Theorien, die für verschiedene Forschungsteams weltweit als Vorlage dienen, um genauere Chronometer zu entwickeln.

Uhren mit einer derart hohen Präzision sind natürlich nicht für den alltäglichen Gebrauch bestimmt. Selbst Anwendungen wie die satellitengestützte Navigation benötigen keine Genauigkeit dieses Ausmaßes. "Zum Betrieb dieser Technologien reichen die bisherigen Atomuhren problemlos", so Schumm. "Ein Apparat, wie ihn Flambaum vorschlägt, kommt zum Einsatz, wenn es darum geht, Veränderungen bei fundamentalen Naturkonstanten zu beobachten."

Neustart in 14 Mrd. Jahren

In Zahlen lässt sich der vorerst noch theoretische Fortschritt wie folgt beschreiben: Die Ionenuhr arbeitet auf 19 Kommastellen einer Sekunde genau und stellt damit Atomuhren in den Schatten, deren Bestleistung derzeit bei einer Genauigkeit von 17 Stellen liegt. Dies bedeutet, dass ihre Standardabweichung am Ende eines Laufzyklus eine Zwanzigstelsekunde beträgt. Ein Reset wäre jedoch nur alle 14 Mrd. Jahre nötig - ein Zeitraum, der dem geschätzten Alter des Universums entspricht. Eine Atomuhr hingegen benötigt je nach Typ bereits nach mehreren Mio. Jahren eine Neujustierung.

Georg Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://phys.unsw.edu.au

Weitere Berichte zu: Atomuhr Chronometer Elektron Genauigkeit Ionenuhr Pendel Physik Präzision

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht In einem Quantenrennen ist jeder Gewinner und Verlierer zugleich
27.03.2017 | Universität Wien

nachricht Proteintransport - Stau in der Zelle
24.03.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise