For nylig har forskere også udforsket den mulige udvikling af et molekylært ur. Disse systemer
"Vores seneste arbejde er resultatet af mange årsbestræbelser på at skabe det såkaldte molekylære ur,” sagde Tanya Zelevinsky, en af forskerne og forfatterne til det nye værk, i et interview med Phys.org. "Vi blev inspireret af de hurtige fremskridt med hensyn til nøjagtigheden af atomure. Molekylære ure er baseret på en anden "tikkende" mekanisme og kan derfor være følsomme over for yderligere fænomener. En af dem er ideen om, at naturens grundlæggende konstanter kan ændre sig meget lidt over tid. En anden mulighed er, at tyngdekraften mellem meget små objekter kan afvige fra interaktioner på større skalaer."
Molekylært ur skabt af Zelevinsky og hendekolleger er baseret på det diatomiske Sr₂-molekyle, der strukturelt ligner to små kugler forbundet af en fjeder. Uret bruger specifikt dette molekyles vibrationstilstande som en nøjagtig frekvensreference, som igen gør det muligt at spore tiden.
Billedet af superkolde molekyler nedbrudt til atomer blev brugt af forskerne. Foto: K. H. Leung
“Vores ure kræver brug af lasere tilafkøler atomer nær det absolutte nulpunkt og holder dem i optiske fælder, hvilket får dem til at kombineres til molekyler og pege højpræcisions "ur"-lasere mod dem for faktisk at foretage en måling, "forklarede Zelevinsky. "Fordelen ved molekylære ure er den meget lave følsomhed over for magnetiske eller elektriske felter og den meget lange naturlige levetid for vibrationstilstande."
I en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet PhysicalReview X, Zelevinsky og kolleger evaluerede nøjagtigheden af molekylære ure i en række tests ved at måle deres skævhed. De fandt ud af, at deres design væsentligt minimerede fejlkilder, og selve uret opnåede en samlet systematisk fejl på 4,6×10−14, hvilket demonstrerede særlig høj nøjagtighed.
Små skift i positionen af urets resonans afhængig af bølgelængden af det spændende lys (angivet med farve) begrænser nøjagtigheden af et vibrerende ur. Foto: K. H. Leung
Vibrationsmolekylært ur skabtaf en gruppe forskere, kan blive standarden for terahertz-frekvensanvendelser, såvel som grundlaget for skabelsen af nye værktøjer til molekylær spektroskopi. Dens design kan også ændres ved at erstatte Sr₂-molekylerne med andre isotopiske varianter (med en anden masse).
"I fremtiden håber vi at anvende molekylærHold øje med at forstå molekylær struktur med den højeste præcision og studere enhver mulig signatur af ikke-newtonsk tyngdekraft på nanometerskalaen,” afslutter Zelevinsky.
Læs mere:
Et foto dukkede op inde i det næstdybeste undersøiske synkehul i verden
Se, hvad der skete med Merkur, da den kom så tæt på Solen som muligt
Forskere er klar til at anerkende det nye træ som det ældste i verden
Forsidefoto af: Alex Berger