US-Physiker haben eine der leistungsstärksten Atomuhren konstruiert. Bei dem Instrument handelt es sich um eine Gitteruhr, die Zeitunterschiede fast unvorstellbar genau messen kann. "Es ist, als würde man innerhalb von drei Milliarden Jahren nur eine einzige Sekunde verlieren", berichtet das Team der University of Wisconsin-Madison in einer Aussendung zu der im Fachjournal "Nature" publiczierten Studie.

Zu den Begriffen: Atome bestehen aus einem elektrisch positiv geladenen Atomkern und einer Hülle aus negativ geladenen Elektronen. Atomuhren gelten als präziseste Zeitmesser der Welt, da sie ein fundamentales Prinzip nützen: Elektronen nehmen bei Strahlungsübergängen Licht auf oder geben Licht ab, und zwar in einer Frequenz, die in allen Atomen desselben Elements gleich ist. Optische Gitteruhren messen die Zeit mit einem Laser, der diesem Takt folgt.

Auch Dunkle Materie gesucht

Die neue Gitteruhr misst laut den Forschern mit einem Netzwerk von sechs Zeitmessern in einem Vakkuum. Jedoch komme dabei nur ein einziger Laser zur Anwendung, was selbst die winzigsten Schwankungen in vergleichbarer Art und Weise messbar mache. Neben besonders hoher Präzision ermögliche diese Vorgangsweise eine längere Messdauer. "Optische Gitteruhren sind die besten der Welt und unsere erreicht eine noch nie da gewesene Performance", sagt Studienautor Shimon Kolkowitz.

Die Physiker wollen mit dem Design auf Basis von Strontium-Atomen Gravitationswellen aus dem All aufspüren können. Zudem ist man auf der Suche nach Dunkler Materie. "Wenn eine dunkle Materiewolke unser Uhren-Netzwerk quert, würde dieses die Abweichung aufspüren", sagt Kolkowitz: "Derartige Experimente konnten wir bisher mit keiner anderen Anordnung von Zeitmessern machen."(est)