Rekord-Atomuhr geht über 15 Milliarden Jahre sekundengenau

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In der experimentellen Strontium-Gitter-Uhr befinden sich einige Tausend Strontiumatome in einem 0,03 mal 0,03 Millimeter großen optischen Gitter aus Laserlicht. Foto: Edward Marti/JILA

Optische Atomuhren zählen derzeit zu den genauesten Zeitmessern. Im Rennen um die exakteste Zeitmessung gibt es nun einen neuen Superlativ. Die unglaubliche Präzision der Superuhr hat durchaus auch praktische Relevanz.

Boulder/London (dpa) - Die genaueste Atomuhr der Welt tickt derzeit in einem Forschungsinstitut im US-Staat Colorado: Die experimentelle Strontium-Gitter-Uhr geht über 15 Milliarden Jahre keine Sekunde falsch - das ist länger als das Alter des Universums.

Physiker der US-Behörde für Standards und Technologie NIST und der Universität von Colorado in Boulder stellen ihre neue Rekorduhr im britischen Fachblatt "Nature Communications" vor. Die Präzisionszeitmessung ist für verschiedene Anwendungen interessant, von der Satellitennavigation über die Vermessungstechnik bis zur Grundlagenforschung.

In der Uhr befinden sich einige Tausend Strontiumatome in einem 0,03 mal 0,03 Millimeter großen optischen Gitter aus Laserlicht. Sie werden mit einem weiteren Laser angeregt, und die Physiker zählen die Schwingungen dieser Atome. Die Atome ticken rund 430 Billionen Mal pro Sekunde. "Die Uhr arbeitet bei normaler Raumtemperatur", berichtete Gruppenleiter Jun Ye in einer NIST-Mitteilung. Für den neuen Rekord haben die Physiker die Genauigkeit ihres Zeitmessers um das Dreifache verbessert und seine Stabilität um rund 50 Prozent erhöht.

Die Uhr geht so genau, dass sie bereits kleine Zeitunterschiede im Schwerefeld der Erde nachweisen kann. Nach Albert Einsteins Relativitätstheorie geht die Zeit schneller mit wachsender Höhe über dem Erdboden. Das ist unter anderem wichtig für die Satellitennavigation. Die Strontium-Gitter-Uhr kann jetzt schon einen Unterschied messen, wenn sie um lediglich zwei Zentimeter angehoben wird. Das ist so exakt, dass damit eine neue Form der Landvermessung möglich werden könnte. "Ich glaube, wir nähern uns der Nutzbarkeit für relativistische Geodäsie", betonte Ye.

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