Mehr als ein hochgenauer Zeitmesser

Abstract

ZusammenfassungDas Thoriumisomer 229mTh besitzt den mit zirka 8,3 eV niederenergetischsten angeregten Zustand aller bekannten Atomkerne, der zudem langlebig ist. Damit bietet 229Th die Möglichkeit, den Kernübergang zwischen Grundzustand und angeregtem Isomer zum Bau einer sogenannten Kernuhr einzusetzen. Sie wäre eine Ergänzung zu den bislang genauesten optischen Atomuhren mit dem Potenzial, diese an Genauigkeit zu übertreffen. Damit kann die Kernuhr als neuartiger Quantensensor für fundamentale physikalische Fragen dienen. Dazu zählen eine mögliche Zeitabhängigkeit von Naturkonstanten sowie die Suche nach ultraleichter Dunkler Materie. In den letzten Jahren gelangen hierzu bedeutende experimentelle Durchbrüche bei der Identifikation und Charakterisierung des Kernuhrübergangs. Gelingt mit einer laserspektroskopischen Anregung des Thoriumisomers noch ein weiterer Meilenstein, dann steht der ersten Kernuhr nichts mehr im Weg.