Atomska ura, ki se v zgodovini vesolja ne bi zmotila za sekundo

Raziskovalci z ameriškega Nacionalnega inštituta za standarde in tehnologijo (NIST) ter Univerze v Koloradu so pripravili novo atomsko uro, ki ima pogrešek 1 sekunde na 15 milijard let (z drugimi besedami, relativna napaka frekvence je 2 10^-18), s čimer so dosedanji rekord presegli za trikrat. Stroncijeva atomska ura je tako natančna, da je z njo mogoče zaznati spremembo višine za nekaj centimetrov. O odkritju poročajo v zadnji številki Nature Communications.

Medtem uradno priznana definicija sekunde ostaja 9.192.631.770 nihljajev cezija-131, a se utegne to spremeniti. Definicije osnovnih enot so se v preteklosti že spreminjale, nekatere pa so prav sedaj v fazi posodobitve (npr. definicija kilograma, kjer se je res treba znebiti arhaičnega pariškega prakilograma v zameno za od človeškega artefakta neodvisno definicijo). Cezijeve ure so natančne na sekundo na okrog 100 milijonov leto. To se sliši zelo dobro, a treba je vedeti, da gre za preračun na ljudsko enoto zavoljo večje razumljivosti. V resnici nas zanima natančnost frekvence, ki je še kako pomembna za merjenje majhnih razlik. Atomi seveda tiktakajo vedno z isto frekvenco (ne moremo reči, da so stroncijevi atomi bolj natančni pri vibracijah kakor cezijeve), a pomembno je vprašanje, kako natančnost lahko nihljaje pri posamezni uri štejemo (stroncijevi atomi jih morajo izvesti približno 430 bilijonov, da preteče sekunda).

Že Einstein je ugotovil, da čas teče drugače v prisotnosti gravitacijskih polj. Premikanje ure po Zemlji zato povzroči rahlo drugačno tiktakanje, ki ga najobčutljivejše atomske ure že lahko zaznajo. Razlike niso tako brutalne kot med površjem in tirnico GPS-satelitov, so pa zadostne, da jih je mogoče meriti. Najnovejša ura zazna vertikalne spremembe položaja za dva centimetra, pravijo. To odpira možnosti za natančno kartiranje Zemljinega gravitacijskega polja.