'S Werelds meest nauwkeurige horloge zorgt voor 5 miljard jaar werking

Nauwkeurigheid is het parool als het gaat om het meten van tijd. Om de officiële Amerikaanse tijdtelling te garanderen, gebruikt bijvoorbeeld een klok gebouwd in de stad Boulder, Colorado, de oscillatie van cesiumatomen om 0, 0000000000000001 seconden per keer te tellen - ja, dat is 15 nullen na de komma. Naar verwachting zal het 300 miljoen jaar lang op dit detailniveau werken. Als dat niet genoeg is om indruk op je te maken, weet dan dat er een andere outfit is die dit horloge op je slof zet.

In een andere kamer in hetzelfde lab in Boulder is een nieuw type klok nog nauwkeuriger en zorgt voor een uitzonderlijke werking gedurende ongeveer vijf miljard jaar - wat in feite de leeftijd is van onze jonge planeet Aarde. Anders dan zijn oudere broer is het uiterlijk van de nieuwe top van tijdgerelateerde technologie echter onprofessioneel en lijkt het meer op een schoolwetenschappelijk project.

“Het laboratorium dat het huisvest is pure chaos. Draden hangen aan het plafond en verspreiden zich over de tafels. Met clips blijft alles gegroepeerd. In feite is deze knoop van draden en lasers de klok zelf. Verspreid over een gigantische tafel, met delen ervan gewikkeld in wat aluminiumfolie lijkt te zijn, ”beschrijft Geoff Brumfiel, die onlangs de site heeft bezocht.

In plaats van traditioneel cesium te gebruiken om tijd te meten, heeft dit nieuwe horloge een element genaamd strontium. In een kleine kamer binnen de chaotische structuur van het apparaat, wordt het strontium opgehangen aan een rooster van gekruiste laserstralen en vervolgens gestimuleerd door de onderzoekers. Het element trilt met een extreem hoge en regelmatige frequentie, waardoor het minder gevoelig is voor externe interferentie.

Ik heb het te veel nodig

Dit nieuwe apparaat is zo nauwkeurig dat het meer verwarring kan veroorzaken dan het correct meten van de tijd. Dit komt omdat zwaartekracht invloed heeft op de snelheid waarmee de tijd loopt, waardoor het anders is voor mensen op zeeniveau in vergelijking met die op de top van de Mount Everest, bijvoorbeeld.

Meestal is dit verschil merkbaar, maar til het op strontium-gebaseerde horloge een paar centimeter op en het zal de variatie en snelheid voelen waarmee de tijd verstrijkt. Wanneer met zulke kleine variaties rekening kan worden gehouden, hoe kunnen we dan het juiste tijdstip voor ons hier op aarde kiezen? Voor sommige professionals zou de enige manier zijn om de klok in de ruimte te plaatsen, weg van interferentie op de planeet.

Voor onderzoeker Tom O'Brian kunnen wetenschappers de apparatuur gebruiken om verschillende andere soorten gebeurtenissen te analyseren. Zijn buitengewone gevoeligheid kan het binnenste van de aarde in kaart brengen, helpen water en andere ondergrondse bronnen te vinden, of zelfs zwaartekrachtsgolven uit zwarte gaten detecteren. Met dat alles op het spel, waarom de tijd meten, toch?