Die Zeit im Griff: Wie Strontium-Atome die Uhrzeit messen

Stell dir vor, du könntest die Zeit so genau messen, dass du selbst die kleinsten Veränderungen bemerkst. Forschende haben herausgefunden, wie das mit Strontium-Atomen möglich ist.

Hast du schon mal von Strontium-Atomen gehört? Diese winzigen Teilchen können uns helfen, die Zeit extrem genau zu messen. Stell dir vor, du hast eine Uhr, die so präzise ist, dass sie selbst die kleinsten Veränderungen in der Zeit bemerkt. Diese Uhren nennt man optische Gitteruhren. Sie nutzen Strontium-Atome, um die Zeit zu messen.

Was die Forschenden herausgefunden haben

Die Forschenden haben herausgefunden, dass Strontium-Atome in einem bestimmten Zustand, dem 3P0-Zustand, sehr lange in diesem Zustand bleiben können. Sie haben gemessen, dass dieser Zustand etwa 167 Sekunden dauert, bevor das Atom in einen anderen Zustand wechselt. Das ist eine sehr lange Zeit für ein Atom. Diese Messung hilft uns, die Genauigkeit der optischen Gitteruhren zu verbessern.

Wie haben sie das gemacht?

Um das herauszufinden, haben die Forschenden Strontium-Atome in einem optischen Gitter gefangen. Ein optisches Gitter ist wie ein unsichtbares Netz, das die Atome an einem bestimmten Ort hält. Sie haben dann die Atome in den 3P0-Zustand gebracht und beobachtet, wie lange sie in diesem Zustand bleiben. Dabei haben sie auch die Dichte der Atome und die Tiefe des Gitters verändert, um sicherzustellen, dass ihre Messungen korrekt sind.

Warum ist das wichtig?

Diese Entdeckung ist wichtig, weil sie uns hilft, die Zeit noch genauer zu messen. Genauere Uhren sind wichtig für viele Dinge, wie zum Beispiel für GPS-Systeme, die uns helfen, den Weg zu finden. Auch in der Wissenschaft sind genaue Zeitmessungen wichtig, um Experimente genau zu steuern und zu überwachen.

Du willst mehr über die Studie wissen?

Die Forschenden, die diese Entdeckung gemacht haben, sind Jonathan Dolde, Dhruva Ganapathy, Xin Zheng, Shuo Ma, Kyle Beloy und Shimon Kolkowitz. Ihre Arbeit wurde im Jahr 2025 veröffentlicht.

Zum Original-Paper auf ArXiv