详细内容或原文请订阅后点击阅览
一位老珠宝商的技巧可以解锁下一代核钟
一项革命性的成就可能为更小、更高效的核钟铺平道路。去年，加州大学洛杉矶分校领导的一个研究小组实现了科学家半个世纪以来所追求的里程碑。他们成功地使放射性钍原子核通过吸收和发射光子与光相互作用，类似于电子在原子内部的行为。首先设想的 [...]
来源:SciTech日报一项革命性的成就可能为更小、更高效的核钟铺平道路。
去年，加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 领导的研究小组实现了科学家半个世纪以来所追求的里程碑。他们成功地使放射性钍原子核通过吸收和发射光子与光相互作用，类似于电子在原子内部的行为。该小组于 2008 年首次设想，这一突破预计将改变精确计时，并可能显着改进导航系统，同时也为挑战物理学中一些最基本常数的发现打开大门。
这一进步有一个重大限制。所需的同位素钍 229 仅作为武器级铀的副产品存在，因此极为稀有。研究人员估计，目前全世界只有 40 克这种材料可用于核钟研究。
一项新的研究现在展示了解决这一障碍的方法。由加州大学洛杉矶分校物理学家埃里克·哈德森领导的一项国际合作开发了一种方法，该方法仅使用早期实验所需钍的一小部分，同时提供与之前使用特殊晶体获得的相同结果。 《自然》杂志描述的这项技术既简单又成本低，提高了核钟有一天可能变得很小并且价格足够便宜以适合手机或手表等日常设备的可能性。除了消费电子产品之外，这些时钟还可以取代电网、手机信号塔和 GPS 卫星中使用的现有系统，甚至可以支持 GPS 不可用的地方（例如深空或水下）的导航。
一个简单的过程改进了最初需要 15 年才能解决的问题
让这个新系统发挥作用的关键是认识到一个基本假设是错误的。用激光充分刺激原子核，或者激发它，观察它向更高能态的转变，比任何人想象的都要容易
DOI：10.1038/s41586-025-09776-4