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. Quality Assurance Engineer / Rollout and System Integration (m/w)
    PAYBACK GmbH, München
  2. Softwareentwickler (m/w) Java EE
    D.O.M. Datenverarbeitung GmbH, Nürnberg, Ingolstadt
  3. Junior Fleet IT Systems Manager (m/w)
    TUI Cruises GmbH, Hamburg
  4. Trainee (m/w) für Telematik-Anwendungen im After Sales
    Daimler AG, Stuttgart

 

Detailsuche


Folgen Sie uns
       


  1. Marketplace

    Amazon-Händler verklagt Kunden wegen negativer Bewertung

  2. Elektromobilitätsgesetz

    Parken Elektro- und Hybridautos bald kostenlos?

  3. FlashQ

    Entfesselt blitzen mit Crowd-Unterstützung

  4. Vic Gundotra

    Chef von Google Plus verlässt das Unternehmen

  5. Quartalsbericht

    Amazon weiter mit hohem Umsatz und etwas Gewinn

  6. Quartalsbericht

    Microsofts Gewinn und Umsatz fallen

  7. Element

    Schenkers Windows-Tablet ab 350 Euro - aber ohne Tastatur

  8. Epic Games

    Unreal Engine 4.1 mit Zugriff auf Konsolen-Quellcode

  9. Heartbleed-Bug

    Techfirmen zahlen Millionen für Open-Source-Sicherheit

  10. Sofortlieferung

    Base liefert Smartphone noch am gleichen Tag



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Owncloud: Dropbox-Alternative fürs Heimnetzwerk
Owncloud
Dropbox-Alternative fürs Heimnetzwerk

Kaputte Zertifikate durch Heartbleed und der NSA-Skandal: Es gibt genügend Gründe, seinen eigenen Cloud-Speicher einzurichten. Wir erklären mit Owncloud auf einem Raspberry Pi, wie das funktioniert.


First-Person-Walker: Wie viel Gameplay braucht ein Spiel?
First-Person-Walker
Wie viel Gameplay braucht ein Spiel?

Walking-Simulator-Spiele nennen sie die einen, experimentelle Spiele die anderen. Rainer Sigl hat einen neuen Begriff für das junge Genre der atmosphärisch dichten Indie-Games erfunden: First-Person-Walker - Spiele aus der Ich-Perspektive mit wenig Gameplay.

  1. Flappy 48 Zahlen statt Vögel
  2. Deadcore Indiegames-Turmbesteigung für PC, Mac und Linux
  3. A Maze 2014 Tanzen mit der Perfect Woman

LG LED Bulb ausprobiert: LED-Leuchtmittel als Ersatz für 100- und 150-Watt-Glühlampen
LG LED Bulb ausprobiert
LED-Leuchtmittel als Ersatz für 100- und 150-Watt-Glühlampen

Light + Building Zur vergangenen Lichtmesse in Frankfurt hat LG zwei LED-Lampen angekündigt, die vor allem Philips Konkurrenz machen werden. Mit 20 und 33 Watt zieht LG mit Philips gleich beziehungsweise überholt die Niederländer sogar. Wir konnten uns das 20-Watt-Exemplar bereits anschauen.

  1. Rückruf durch ESTI Schweizer Starkstrominspektorat warnt vor Billig-LED-Lampen
  2. Power over Ethernet Philips will Lichtsysteme mit Netzwerkkabeln versorgen
  3. Intelligentes Licht von Osram Lightify als Hue-Konkurrent

    •  / 
    Zum Artikel