Blick in die Ultrahochvakuumkammer, in der Strontiumatome gekühlt und gespeichert werden
Blick in die Ultrahochvakuumkammer, in der Strontiumatome gekühlt und gespeichert werden (Bild: Physikalisch-Technische Bundesanstalt)

Optische Strontiumuhr Wird die Sekunde neu definiert?

Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben den Einfluss der Raumtemperatur auf die Eigenzustände im Strontiumatom untersucht. Das soll die Grundlage für optische Uhren liefern und zur Definition einer "neuen Sekunde" führen.

Anzeige

Optische Uhren mit neutralen Strontiumatomen könnten helfen, die SI-Basiseinheit Sekunde genauer zu definieren. Die neuen Erkenntnisse könnten auch bei der Frage helfen, ob Naturkonstanten wirklich konstant sind. Größter Unsicherheitsfaktor ist bislang die Raumtemperatur, denn Strontiumatome reagieren relativ stark auf die Umgebungstemperatur; ihr atomares Niveau wird dadurch energetisch verschoben, was die Uhr ungenau werden lässt.

Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) konnten diesen Einfluss nun erstmals über eine Hilfskonstruktion messen und veröffentlichten ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Physical Review Letters.

Die optischen Uhren sollen helfen, Zeit genauer zu messen, als dies mit Atomuhren möglich ist. Sie erreichen dies, da die optische Strahlung schneller schwingt als Mikrowellenstrahlung, mit der zurzeit in Cäsium-Atomuhren die Sekunde "gemacht" wird. Je schneller die gemessene Schwingung, desto genauer kann prinzipiell die Zeit unterteilt werden und desto stabiler läuft die Uhr.

In einer optischen Strontiumuhr wird eine Wolke von neutralen Strontiumatomen in zwei Stufen mit Hilfe von gezielt eingesetzter Laserstrahlung gekühlt, bis schließlich die Atome nur noch wenige Zentimeter pro Sekunde schnell sind. Ein sogenanntes optisches Gitter sorgt dafür, dass sie festgehalten werden und sich praktisch gar nicht mehr bewegen.

Um den Einfluss der Umgebungstemperatur auf Eigenzustände im Strontiumatom zu messen, haben die PTB-Wissenschaftler eine Hilfskonstruktion genutzt: Für die nötige Genauigkeit haben sie den Effekt deutlich verstärkt, indem sie anstelle des elektromagnetischen Wechselfeldes der Schwarzkörperstrahlung ein statisches elektrisches Feld verwendeten. Sie konstruierten einen speziellen Plattenkondensator, dessen elektrisches Feld auf wenige hundertstel Promille bekannt ist. Dazu durfte der Abstand der beiden Platten, der 0,5 cm betrug, über seine Länge von 7 cm um nur wenige 100 nm variieren. Gleiches galt für die Genauigkeit bei der Messung des Abstandes.

Mit Hilfe dieses Plattenkondensators maßen die PTB-Wissenschaftler erstmals den Einfluss von elektromagnetischen Feldern auf die beiden für ihre Uhr entscheidenden Eigenzustände im Strontiumatom. So ermittelten sie dessen Beitrag zur Gesamtmessunsicherheit auf 5 x 10^-18. Da dieser Einfluss bisher die Gesamtmessunsicherheit der Strontiumuhr am stärksten begrenzte, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass die nächsten Frequenzmessungen der gesamten Uhr deutlich unter den bisher erreichten 1 x 10^-16 liegen werden.


__destruct() 18. Jan 2013

Ok, dann gehen wir alle Homosexuellen umbringen, weil ein Arschloch, das vor tausenden...

pythoneer 05. Jan 2013

Unseren Kalender hat bestimmt einer erfunden, der Linux benutzt :D

IchBinFanboyVon... 03. Jan 2013

Dann werde ich Uhrenhersteller und verkaufe verflucht viele neue Geräte. :-D

Killerkeks 03. Jan 2013

Ne, das Kilogramm ist immer noch die einzige Größe die nicht durch eine hinreichend...

theanswerto1984... 03. Jan 2013

ganz schlechte idee dafür ints zu benutzen... die gehen nur bis 2^32(ich bin mal 32bit...

Kommentieren



Anzeige

  1. IT-Anwendungsbetreuer (m/w) medizinische Systeme
    DRK-Krankenhaus Mölln-Ratzeburg gGmbH, Ratzeburg
  2. Strategischer Einkäufer (m/w)
    KHS GmbH, Dortmund
  3. C# System Developer (m/w) für Computer Aided Manufacturing (CAM)
    über ACADEMIC WORK, München, Gräfelfing
  4. C++ Software-Entwickler (m/w) Embedded System
    e.solutions GmbH, Erlangen

Detailsuche


Blu-ray-Angebote
  1. NEU: Blu-rays je 7,97 EUR oder günstiger
    (u. a. Dallas Buyers Club, Mud - Kein Ausweg, The Body, Die Höhle, Sylvester Stallone vs. Dolph...
  2. VORBESTELLBAR: Der Hobbit 3 - Die Schlacht der fünf Heere - Extended/Sammler Edition [3D Blu-ray] [Limited Edition]
    79,99€ (Vorbesteller-Preisgarantie)
  3. TIPP: Heat [Blu-ray]
    4,99€

Weitere Angebote


Folgen Sie uns
       


  1. Eigenproduktionen

    Apple will angeblich ins Film- und Seriengeschäft einsteigen

  2. Smartwatch

    iOS-App für Android Wear veröffentlicht

  3. TV-Kabelnetzbetreiber

    Tele Columbus startet Mobilfunktarif für 20 Euro

  4. Projekt Airbos

    Nasa fotografiert Überschall-Druckwellen

  5. IP-Spoofing

    Bittorrent schließt DRDoS-Schwachstelle

  6. Berlin

    Schüler muss wegen Whatsapp-Sexting Schmerzensgeld zahlen

  7. Star Citizen

    Entwickler veröffentlichen Social Module

  8. Serious Games

    Empörung über "Sklaven-Tetris"

  9. Generationen-Fernsehen

    Sony-Lautsprecher ist zugleich Fernbedienung fürs TV

  10. Miaow

    Offene GPGPU-Architektur vorgestellt



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Rare Replay im Test: Banjo, Conker und mehr im Paket
Rare Replay im Test
Banjo, Conker und mehr im Paket
  1. Microsoft Warum Quantum Break nicht für Windows erscheint
  2. Xbox One DVR-Funktion erscheint vorerst nicht in Deutschland
  3. Xbox One Frische Farben für die neue Nutzerführung

Honor 7 im Hands on: Neues Honor-Smartphone kommt für 350 Euro nach Deutschland
Honor 7 im Hands on
Neues Honor-Smartphone kommt für 350 Euro nach Deutschland

Windows 95 im Test: Endlich lange Dateinamen!
Windows 95 im Test
Endlich lange Dateinamen!
  1. Tool Microsoft Snip erzeugt Screenshots mit Animationen und Sprachmemos
  2. Microsoft Neuer Insider-Build von Windows 10
  3. Vor dem Start von Windows 10 Steigender Marktanteil für Windows 7

  1. Re: kurze zwischenfrage: facebook eltern konderfotos?

    derKlaus | 07:47

  2. Re: Verbreitung von Nacktposingfotos Minderjähriger

    Steven | 07:45

  3. Re: "IT-News" für "Profis"

    moppi | 07:44

  4. Re: Und im umgekehrten Fall?

    Orthos | 07:41

  5. Re: Einmal an der Ampel ruckeln bringt also...

    crack_monkey | 07:41


  1. 07:53

  2. 07:23

  3. 18:54

  4. 18:48

  5. 18:35

  6. 18:11

  7. 17:54

  8. 17:28


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel