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13.02.2017 | GSI-Forscher an Top-Ten-Entdeckung beteiligt

Copyright: Christoph Düllmann, JGU Mainz

Grafische Darstellung der Kernuhr

 

GSI-Wissenschaftler sind an einer der zehn wichtigsten Entdeckungen des Jahres 2016 beteiligt. Eine Veröffentlichung eines Forscherteams unter Leitung der Ludwig-Maximilian-Universität (LMU) München, in dem auch Wissenschaftler und Ingenieure des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung in Darmstadt, des Helmholtz-Instituts Mainz (HIM) und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) arbeiten, zählt zu den wichtigsten Durchbrüchen in der physikalischen Welt im Jahr 2016: Die Leistung des Teams gehört zu den „2016 Top Ten Breakthroughs of the Year“, die vor kurzem von „Physics World“, dem Magazin des britischen „Institute of Physics“, benannt worden sind. Es geht um Experimente, die eine Grundlage zur möglichen Entwicklung einer Kernuhr mit bisher unerreichter Präzision legen.

In der Veröffentlichung aus dem Jahr 2016 berichten die Forscher, die unter anderem aus den Abteilungen „Superschwere Elemente“ bei GSI und HIM kommen, über den erstmaligen direkten Nachweis des exotischen Thorium-Isomers Th-229m. Ein entscheidender Schritt, der die Entwicklung einer hochpräzisen Kernuhr auf Basis dieses Isomers näher rücken lässt. Momentan sind Atomuhren die genauesten Uhren der Welt: Den Rekord hält derzeit eine Uhr, die in 20 Milliarden Jahren nur eine Sekunde abweicht. Das jetzt gewürdigte Team unter Leitung von PD Dr. Peter Thirolf und Lars von der Wense von der LMU München hat nun erstmals einen seit 40 Jahren weltweit gesuchten Anregungszustand des Isotops Thorium-229 experimentell nachgewiesen, mit dessen Hilfe diese Genauigkeit sogar noch etwa zehnfach verbessert werden könnte. Über ihre Ergebnisse haben die Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichtet. Mögliche Anwendungen der Kernuhr sind vielfältig und beinhalten die Suche nach Dunkler Materie oder nach Gravitationswellen. Ebenso würde sie größtmögliche Sensitivität zum Nachweis einer zeitlichen Veränderung fundamentaler Naturkonstanten aufweisen.

Die zehn wichtigsten „Durchbrüche des Jahres“ werden jährlich von „Physics World“ ausgewählt. Kriterien für die Liste der zehn wichtigsten Entdeckungen sind die grundlegende Bedeutung des Forschungserfolgs, ein signifikanter Wissensfortschritt, eine starke Verbindung von Theorie und Experiment sowie eine allgemeines Interesse für alle Physiker.

Weitere Informationen:

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Grafische Darstellung der Kernuhr
Kernuhr, die auf einem Übergang im Atomkern des schweren Thorium-229 basiert: Die beim Kernübergang vom Isomer in den Grundzustand freiwerdenden Elektronen (oben rechts) wurden erstmals direkt nachgewiesen.
Copyright: Christoph Düllmann, JGU Mainz