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Zeitmessung: Miniatur-Atomuhr vorgestellt

Nur so groß wie ein Reiskorn ist das Herzstück einer neuen Generation von Atomuhren, die von Svenja Knappe vom National Institute of Standards and Technology in Boulder und ihren Kollegen entwickelt wurde. Damit soll die Fertigung batteriebetriebener Atomuhren von etwa der Größe eines Zuckerwürfels möglich werden, die zum Beispiel in Mobilfunk- oder GPS-Geräten eingesetzt werden können.

Herzstück der Miniatur-Atomuhr | Die nur sandkorngroße Kammer mit Cäsium-Gas ist in das Laser-System eingebettet.
Die Neuentwicklung soll etwa 100-mal kleiner sein und 10 mal weniger Energie verbrauchen als herkömmliche Atomuhren. Dafür ticken die Miniaturen nicht ganz so genau wie ihre großen Brüder: Während diese sich etwa alle 100 Millionen Jahre um eine Sekunde verzählen, ist das bei den Uhren im Reiskorn-Format schon nach 300 Jahren der Fall. Da die kleinen Atomuhren nach Angabe der Wissenschaftler jedoch schnell und billig zu bauen sind, ist ihr zukünftiger Einsatz in mobilen Geräten denkbar.

Bei der neuen Technologie wird ein winziger Laser eingesetzt, um in Cäsium-Atomen den Unterschied zweier bestimmter Energie-Niveaus zu messen. Diesem Energieunterschied kann eine Zeit – seine Periodendauer – zugeordnet werden. Diese vergeht 9,2 Milliarden Mal, bis eine Sekunde verstrichen ist.

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