
Wissenschaftler in Europa und China haben erstmals funktionsfähige Nuklearklokken gebaut und damit einen Meilenstein in der ultrapräzisen Zeitmessung erreicht. Unabhängige Teams an der Technischen Universität Wien sowie an Instituten in Peking und Shanghai nutzten dafür den Isotopenkern Thorium-229, der in Kristallen aus Calciumfluorid eingebettet und mit Ultraviolettlasern angeregt wird. Die Ergebnisse wurden in dieser Woche in zwei Studien in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
Im Unterschied zu herkömmlichen Atomuhren, die Übergänge von Elektronen zwischen Energieniveaus messen, greifen Nuklearklokken direkt auf den Atomkern zu. Dessen Übergänge sind deutlich weniger anfällig für Störungen durch elektrische oder magnetische Felder und Temperaturschwankungen, da der Kern von der Elektronenhülle abgeschirmt wird. Möglich wird das Konzept, weil Thorium-229 einen außergewöhnlich niederenergetischen Übergang im Kern besitzt, der sich mit einem Laser im ultravioletten Bereich ansteuern lässt.
Die Funktionsweise ähnelt dabei etablierten optischen Atomuhren: Ein Laser wird auf eine Frequenz eingestellt, die exakt dem Energiewechsel im Kern entspricht. Weicht der Laser im Betrieb geringfügig von dieser Resonanz ab, ändert sich die Wahrscheinlichkeit, mit der Thorium-229-Kerne in einen angeregten Zustand übergehen. Ein Regelkreis misst diese Abweichung fortlaufend und korrigiert die Laserfrequenz. In einem der Experimente wurden Thorium-229-Kerne in Calciumfluorid-Kristallen fixiert, was ein kompaktes, potenziell transportables Design ermöglicht.
Noch übertreffen die Prototypen die besten Atomuhren nicht. Nach Schätzungen der Forschenden könnten die derzeitigen Nuklearklokken um etwa eine Sekunde in 30 Millionen Jahren driften und liegen damit ungefähr eine Größenordnung hinter den Cäsium-Atomuhren, die heute die offizielle Zeitskala definieren. Langfristig sehen die Teams jedoch Chancen, die Genauigkeit deutlich zu steigern. Perspektivisch könnten solche Uhren globale Navigationssysteme und Telekommunikationsnetze präziser synchronisieren und als empfindliche Sonden für Veränderungen fundamentaler Naturkonstanten oder für Hinweise auf bisher unbekannte Formen von Materie dienen.

Während die Dieselpreise in Teilen Italiens neue Höchststände erreichen, zeichnet sich in Luxemburg eine spürbare Entspannung ab – und in Deutschland profitieren Autofahrer nur eingeschränkt von Steuererleichterungen. In Südtirol kletterte der Dieselhöchstpreis in Bozen Medienberichten...
Sandro Brotz kehrt dem Schweizer Radio und Fernsehen den Rücken und wechselt Anfang 2027 zur Boulevardzeitung «Blick». Der 56-jährige Journalist, derzeit Moderator und stellvertretender Leiter der Polit-Talksendung «Arena», wird SRF Ende Januar 2027 verlassen. Bis voraussichtlich Mitte Januar...

Inflationssorgen und steigende Ölpreise haben Europas wichtigste Aktienmärkte zur Wochenmitte spürbar belastet und zugleich die Monatsbilanz eingetrübt. Der EuroStoxx 50 schloss am Mittwoch 0,81 Prozent tiefer bei 6269,02 Punkten. Im Monatsverlauf verlor der Leitindex der Eurozone 2,4 Prozent...

Eine anonyme E-Mail an die US-Botschaft in Bern hat kurz vor dem Auftritt von US-Präsident Donald Trump beim Weltwirtschaftsforum in Davos ein Ermittlungsverfahren der Schweizer Bundesanwaltschaft ausgelöst – und zur Festnahme einer WEF-Mitarbeiterin geführt. Inzwischen ist klar: Die gegen...

Mit einem betont unterhaltsamen und zugleich programmatischen Auftritt hat der Kanton Schwyz seine Rolle als Gastkanton an der 83. Olma in St. Gallen übernommen. Bereits die offizielle Eröffnungsfeier im Theater St. Gallen zeigte, wie breit sich der Innerschweizer Kanton präsentieren will –...