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"Opticlock" - die erste transportfähige optische Uhr | BR24

© Bayerischer Rundfunk

Optische Uhr in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig

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"Opticlock" - die erste transportfähige optische Uhr

Optische Uhren gehen in 10 Milliarden Jahren um eine Sekunde falsch, Atomuhren mit Mikrowellen - unsere bisherigen Uhren - in 100 Millionen Jahren. Die "Opticlock" soll die aufwendige Technik transportabel machen.

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Unsere bislang genauesten Uhren sind Atomuhren. Sie arbeiten mit Mikrowellen auf der Basis von Wasserstoff-Atomen und geben die gesetzliche Zeit in Deutschland vor. Doch auch unbestechliche und präzise Atomuhren gehen irgendwann ein bisschen nach, in 100 Millionen Jahren 1 Sekunde. Deshalb ist die nächste Generation von Atomuhren schon in Arbeit: die optische Atomuhr. Sie arbeite noch genauer.

Wie funktioniert die optische Uhr "Opticlock"?

Zu der weltweit genauesten optischen Uhr gehört die "Opticlock". Statt mit Mikrowellen arbeitet sie mit einem einzelnen, in einer Ionenfalle gefangenen und mit Lasern gekühlten Ytterbium-Ion, heißt es auf der Homepage des Projektes "Opticlock". Nicht nur die Technik der Uhr ist gigantisch, sondern auch ihre Größe. Das Ding füllte bislang einen ganzen Raum, während Atomuhren bereits die Größe eines Koffers haben. Für den praktischen Einsatz außerhalb des Forschungslabors ist das recht unhandlich.

"Opticlock" soll optische Uhren transportfähig machen

Mit dem Prototyp der "Opticlock" sollen sich nun die Einsatzmöglichkeiten der neuartigen Uhr verbessern. Die bisher raumfüllende Uhr wurde auf Transportgröße geschrumpft. Dafür hat ein Team jahrelang an der Technik gefeilt, denn Laser, Spiegel, Elektronik und die Ionenfalle mussten deutlich verkleinert werden. Die "Opticlock" ist die erste transportfähige Uhr und hat inzwischen die Größe von etwa zwei hohen, schmalen Kühlschränken. Transportfähig heißt also noch nicht am Handgelenk tragbar. Die Uhr würde aber schon auf die Ladefläche eines Kombis passen. Das Forscherteam um Professor Piet Schmidt hält eine weitere Schrumpfkur "um den Faktor 2" für möglich.

Wofür ist die "Opticlock" gut?

Die optische Uhr kann in der Astronomie oder der Geoforschung eingesetzt werden, sagt Professor Piet Schmidt, "Opticlock"-Forscher an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Sie könne Radioteleskope rund um den Globus präziser synchronisieren. Dadurch könnten auch schwächere Signale aus dem Universum eingefangen werden, als bislang möglich. In der Geoforschung könnten Höhendifferenzen genauer gemessen werden, der Anstieg des Meeresspiegels etwa oder wie sich Landmassen über längere Zeit heben und senken. "Das spielt alles rein in die Klimaveränderungen, die wir erleben", betont Schmidt.

Woher wissen Uhren, wie spät es ist? - Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Weitere Sendungen:

13.01.2020: IQ, 18.05 Uhr auf Bayern 2