Создание ядерных часов в будущем улучшит точность навигационных спутниковых систем, а также позволит с высокой точностью измерять ряд фундаментальных констант, включая гравитационную постоянную, что позволит проверить основы космологических эффектов общей теории относительности. Об этом объявили в пресс-службе Национального центра физики и математики (НЦФМ). 
«Кроме того, что ядерные часы станут более компактными и стабильными по сравнению с атомными, они также будут и более точными. Уровень их точности непосредственно связан с улучшением точности навигационных спутниковых систем (GPS, ГЛОНАСС). Высокая точность стандарта частоты позволит фиксировать зависимость частоты перехода от гравитационного поля: измерять гравитационное поле Земли с использованием стандарта частоты, установленного на спутнике. Ядерный стандарт частоты также откроет новые возможности в решении задач фундаментальной физики, в частности, позволит с высокой точностью измерить ряд фундаментальных констант (постоянную тонкой структуры, гравитационную постоянную) и тем самым проверить основы космологических эффектов общей теории относительности», — пояснил заведующий кафедрой «Физико-технические проблемы метрологии» Национального ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ «МИФИ», опорный вуз «Росатома») доктор физико-математических наук Петр Борисюк, который курирует проект по созданию ториевых часов.
Он также добавил, что технические средства с такими часами позволят проводить удаленное обнаружение залежей полезных ископаемых, нефтяных и газоконденсатных месторождений, разрабатывать высокоточные геоидные навигационные карты, а также решать задачи двойного назначения.
Научный руководитель НЦФМ академик РАН Александр Сергеев рассказал, что работы по созданию атомных и ядерных часов находятся на переднем крае научных исследований. В настоящее время общепризнанным международным эталоном частоты являются цезиевые атомные часы, которые воспроизводят единицу измерения частоты на основе перехода электронов между двумя уровнями сверхтонкой структуры в атоме цезия-133. По его словам, в отличие от переходов между электронными уровнями, ядерные переходы защищены от внешнего воздействия электронной оболочкой, что позволяет повысить точность измерений на несколько порядков.
«Наиболее перспективным для создания ядерных часов представляется изомерный переход в ядре изотопа тория-229 с энергией около 8,3 эВ, частота которого находится в области вакуумного ультрафиолета и доступна для современных лазерных источников. Исследовательские работы в этом направлении ведутся с участием ученых в рамках научной программы НЦФМ при поддержке госкорпорации “Росатом”, — добавил Сергеев.
Поиск подходов к созданию ядерных часов, по словам ученого, сейчас ведут ведущие исследовательские группы по всему миру. Хотя идея использования изомерного перехода в ядре изотопа тория-229 для построения часов существует уже давно, лишь в 2024 году ученые смогли достичь первых практических успехов в этом направлении.
Фото: hi-tech.mail.ru