Навигационные системы улучшат с помощью ядерных часов

В будущем создание ядерных часов приведет к улучшению точности спутниковых навигационных систем. Кроме того, станет возможным высокоточное измерение ряда фундаментальных констант, включая гравитационную постоянную, что позволит проверить космологические эффекты общей теории относительности. Об этом сообщили представители пресс-службы НЦФМ Сарова.

По словам Петра Борисюка, заведующего кафедрой "Физико-технические проблемы метрологии" НИЯУ "МИФИ" и руководителя проекта по созданию ториевых часов, ядерные часы будут не только компактнее и стабильнее атомных, но и точнее. Эта высокая точность непосредственно связана с улучшением работы навигационных спутниковых систем, таких как GPS и ГЛОНАСС.

Стандарт частоты высокой точности может позволить фиксировать зависимость частоты перехода от гравитационного поля, а именно измерять гравитационное поле Земли с помощью стандарта частоты, расположенного на спутнике. Ядерный стандарт частоты также откроет возможности для решения задач фундаментальной физики, включая точное измерение ряда фундаментальных констант (постоянной тонкой структуры, гравитационной постоянной) и, как следствие, проверку основ космологических эффектов общей теории относительности.

Он также отметил, что технология позволит создавать геоидные навигационные карты высокой точности и решать задачи двойного назначения.

Академик РАН Александр Сергеев, научный руководитель НЦФМ, подчеркнул, что разработки в области атомных и ядерных часов являются передовым направлением научных исследований. В настоящее время цезиевые атомные часы, основанные на переходе электронов между уровнями сверхтонкой структуры в атоме цезия-133, признаны международным эталоном частоты. Ядерные переходы, в отличие от электронных, защищены от внешних воздействий электронной оболочкой, что значительно повышает точность измерений.

Сергеев добавил, что наиболее перспективным для создания ядерных часов является изомерный переход в ядре изотопа тория-229 с энергией около 8,3 эВ. Исследования в этой области проводятся учеными в рамках научной программы НЦФМ при поддержке "Росатома".

Ведущие мировые исследовательские группы также занимаются поиском подходов к созданию ядерных часов. Несмотря на то, что идея использования изомерного перехода в ядре изотопа тория-229 для создания часов возникла давно, первые практические успехи в этом направлении были достигнуты только в 2024 году.

checheninfo.ru