Atoomklokken zijn al waanzinnig accuraat. Maar een kernklok zou nóg beter moeten zijn – en zo allerlei praktische toepassingen en fundamenteel onderzoek mogelijk moeten maken. Dit voorjaar wisten natuurkundigen uit Oostenrijk en Duitsland een cruciale stap richting zo’n klok te zetten.
“Gevonden!” Dat schreef natuurkundige Thorsten Schumm van de TU Wien in Oostenrijk eind november 2023 triomfantelijk met grote rode letters in zijn aantekeningen. “Het signaal zag er meteen erg overtuigend uit”, beaamt zijn collega Ekkehard Peik van het nationaal metrologisch instituut PTB in het Duitse Braunschweig.
Alsnog deden de fysici in de weken daarna de nodige extra metingen voordat ze het aandurfden iemand van buiten hun onderzoeksgroep over het resultaat te vertellen. Was het écht gelukt om de precieze golflengte te vinden waarmee je de atoomkern van het element thorium zijn binnenste kan laten herschikken? Ja, dat was het – waarmee een einde was gekomen aan een zoektocht die al decennia had geduurd.
Lees ook:
Een kernklok heeft heel veel toepassingen
Aan dat experimenteel kunststukje kwamen onder meer een speciaal gebouwde laser en een met veel pijn en moeite gecreëerd kristal te pas. Vakgenoten zijn dan ook behoorlijk enthousiast. “Een heel grote doorbraak”, zegt bijvoorbeeld Steven Hoekstra, hoogleraar atoom- en molecuulfysica aan de Rijksuniversiteit Groningen. “Het is echt spectaculair dat deze golflengte nu is gevonden.”
Waarom fysici zo in hun nopjes zijn met deze langverwachte stap? Vooral omdat ie een nieuw type klok kan opleveren dat nóg nauwkeuriger is dan de atoomklokken die we nu hebben; een kernklok. En zo’n superklok brengt allerlei toepassingen binnen bereik, van betere navigatiesatellieten tot sensors waarmee je extreem precies de zwaartekracht kunt meten. Bovendien kun je er fundamentelere vragen mee aanpakken. Zoals: zijn de krachten die deeltjes ervaren wel altijd even sterk?
Dit is het begin van het artikel over kernklokken. In KIJK 9-2024 lees je het hele verhaal. Bestel deze editie in onze webshop, of eenvoudig via de knop hieronder.