Bahnbrechender Erfolg nach Jahrzehnten: Anregung von Atomkernen mit Lasern
- Physiker haben den seit Jahrzehnten gesuchten „Thorium-Übergang“ erstmals mithilfe eines Lasers angeregt
- Dies ebnet den Weg für revolutionäre Hochpräzisionstechnologien, darunter Kernuhren
Meinung von GN⁺
- Die Forschung zur Wechselwirkung zwischen Lasern und Atomkernen dürfte in verschiedenen Bereichen wie Quantenoptik, Quanteninformationsverarbeitung und Präzisionsmesstechnik eine wichtige Rolle spielen
- Thorium gilt als stabiles und wenig toxisches Element, weshalb es auch aus praktischer Sicht ein hohes Anwendungspotenzial hat
- Allerdings wird beim Umgang mit Thorium die Beachtung der Strahlensicherheit erforderlich sein
- Um die Wechselwirkung zwischen Lasern und Atomkernen besser zu verstehen, werden neben theoretischer Forschung auch verschiedene experimentelle Überprüfungen notwendig sein
- Sollte dieses Forschungsergebnis zur Entwicklung von Kernuhren führen, könnte sich die Genauigkeit positionsbasierter Dienste wie GPS deutlich verbessern
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Hacker-News-Kommentare
Dass zwei Forschungsgruppen dasselbe Signal in unterschiedlich thoriumdotierten Kristallen beobachtet haben, ist ein sehr überzeugender Hinweis darauf, dass tatsächlich ein Kernübergang entdeckt wurde.
Im Artikel wird die genaue Wellenlänge des Thorium-Übergangs (148.3821 nm) nicht erwähnt, was die Leser im Unklaren lässt. Für Laien mag das eine bedeutungslose Zahl sein, aber es ist eine wichtige Information.
Über die innere Struktur von Protonen oder Nukleonen wissen wir noch immer vieles nicht genau. Es gibt Grenzen dafür, mit enormen Energien zu "sondieren". Die Präzision von Photonen und Lasern in dieses Feld einzubringen, wäre ein großer Fortschritt.
Einer der Autoren war in der Vergangenheit federführend bei der Forschung zum Einfangen und zur Laserkühlung von Th(232) 3+-Ionen.
Diese Technik ermöglicht neben präziser Zeitmessung auch militärische Anwendungen, etwa die Analyse des Gravitationsfelds der Erde zur Erkennung von Bodenschätzen oder Erdbeben sowie GPS-Alternativen für Atom-U-Boote.
Um den Thorium-Übergang auszulösen, wird ultraviolettes Licht mit einer sehr präzisen Energie im Bereich von etwa 140 nm benötigt.
Wien erzielt in der Physik in letzter Zeit bemerkenswerte Erfolge (darunter die Nobelpreise 2022 und 2023).