Разработан проект "ядерных" часов

Физики из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Йельского университета и Лос-Аламосской национальной лаборатории (все — США) представили новый вариант стандарта частоты, работающего на ядерном переходе тория-229.

Точность атомных часов определяется, напомним, естественной шириной перехода, по которому ведётся отсчёт, частотой, соответствующей этому переходу, и тем, насколько низким удаётся сделать воздействие возмущающих внешних факторов. Самыми точными считаются так называемые оптические стандарты частоты и времени, работающие на переходах с частотами в петагерцевом (1015) диапазоне. В случае обычных цезиевых часов частота составляет «всего» 9,2 ГГц.

Изотоп тория 229Th имеет изомерный уровень, лежащий чрезвычайно близко к основному состоянию, всего в (7,6 ± 0,5) эВ от него. Столь низкая энергия соответствует малой длине волны, попадающей в область вакуумного ультрафиолета, и очень большой частоте.

Часы на ядерном переходе будут заметно отличаться от привычных атомных, в рабочей области которых находится разреженный газ: торий планируется разместить в объёме твёрдого вещества. «Поскольку ядерные переходы проявляют меньшую зависимость от внешних влияний, чем атомные, мы рассчитываем создать стандарт частоты с использованием примесных атомов 229Th в высококачественном кристалле, — рассказывает один из авторов проекта Эрик Хадсон (Eric Hudson). — Сложные и дорогие установки, занимающие целую комнату, будут заменены одним кристаллом, работающим, возможно, при комнатной температуре». Предел точности в этом случае, добавляет г-н Хадсон, будут задавать взаимодействия с электронами, определяемые изменениями температуры кристалла. «К сожалению, даже самые детальные расчёты не позволяют точно оценить значимость этого эффекта, — говорит учёный. — Можно только построить действующую модель и провести эксперимент».

Исследователи, впрочем, уверены в том, что часы в любом случае не уступят по точности современным атомным.

Стоит заметить, что частоты ядерных переходов также обладают высокой чувствительностью к изменениям некоторых физических констант — к примеру, постоянной тонкой структуры. «Они примерно на шесть порядков более чувствительны, чем электронные переходы в атомных и оптических часах, — уточняет г-н Хадсон. — Следовательно, и при не слишком высокой точности измерений мы можем установить новые, более узкие пределы варьирования констант».

В число очевидных требований к кристаллам, которые будут содержать торий, входят прозрачность в вакуумной ультрафиолетовой области спектра и химическая «совместимость» с ионами Th4+. Такие свойства демонстрируют Na2ThF6, LiCaAlF6, LiSrAlF6, LiYF4, CaF2 и ряд других кристаллов. Авторы уже создали модель часов с использованием LiCaAlF6 и более доступного, чем 229Th, изотопа 232Th.

Солнце входит в затяжной период низкой активности

Очередное изменение уровня активности Солнца грозит северным районам Европы и России серьезным изменением климатических условий. В ближайшие 40 лет теплой зимы в этом регионе ждать не приходится.

"Все указывает на то, что Солнце сейчас входит в продолжительный период низкой активности", - заявил профессор Майк Локвуд, передает ИТАР-ТАСС.

Стадия низкой активности продлится несколько десятилетий, сообщила в воскресенье британская радиостанция BBC со ссылкой на научную группу английского Университета Ридинга во главе с Локвудом.

В результате северные районы Европы ожидают более суровые и холодные зимы. Заключение ученых сделано на основе изучения метеорологических и астрономических данных о состоянии Солнца, в первую очередь, размеров и числа солнечных пятен за последние 350 лет.

Этот период "работы" Солнца, по словам ученых, характеризуется изменением траектории движения теплых воздушных масс в Северном полушарии.

В результате северные районы Европы, включая Россию, в предстоящие годы - вплоть до 2050-го - ожидают более суровые и холодные зимы, нежели на протяжении второй половины ХХ-го века, предупреждает Локвуд.

В последнее время теория 11-летнего цикла Солнечной активностипереживает не лучшие дни. На фоне аномально и необъяснимо затянувшегося солнечного минимума отмечен всплеск вспышечной активности с характерными признаками прошлого, а не нового, 11-летнего цикла.

В 2007 году эксперты предполагали, что новый, 24-й солнечный достигнет максимума в конце 2011−го — середине 2012 года. При этом ожидалось, что минимум солнечной активности пройдет в марте 2008 года. Но Солнце прошлые предсказания опровергло.