Maailman tarkin kello tarvitsee lasereita. Kuva: Ye group and Baxley/JILA
Maailman tarkin kello tarvitsee lasereita. Kuva: Ye group and Baxley/JILA

Ajan mittari ei heitä sekuntiakaan viidessä miljardissa vuodessa.

Uusi maailmanennätys on tehty ajan mittaamisen tarkkuudessa ja vakaudessa. Tutkijat kuvaavat Naturessa strontiumpohjaisen atomikellonsa, joka ei jätätä eikä edistä sekunnin vertaa viidessä miljardissa vuodessa. Tarkkuus on puolet parempi kuin edellisessä ennätyksessä.

Atomikellon tarkkuus on kiinni siitä, miten hyvin se noudattaa atomin ominaisvärähtelyä kahden energiatilan välillä. Vakaudella taas tarkoitetaan sitä, miten hyvin jokainen kellon liikahdus vastaa toista liikahdusta. Yhdysvaltalaisen Jila-tutkimuslaitoksen atomikello on nyt molemmissa suhteissa luotettavin.

Tällä hetkellä tarkin virallinen ajanottaja on cesiumatomikello. Se ei kuitenkaan pärjää ytterbium- ja strontiumkelloille, joten on hyvin mahdollista, että standardikello pääsee tulevaisuudessa vaihtoon.

Ennätyskellossa strontiumatomit vangitaan laservaloista muodostettuun kehikkoon. Atomien ”tikitys” eli energiatasojen vaihtelu havaitaan erittäin vakaalla punaisella laservalolla. Tikitys käy 430 biljoonaa kertaa sekunnissa.

Atomikellon tarkkuutta käytetään jatkuvasti tietoliikenne- ja paikannustekniikassa. Uudet, huipputarkat optiset kellot tarjoavat muitakin sovellusmahdollisuuksia. Koska tikitystahtiin vaikuttavat pienet muutokset muun muassa painovoimassa, lämpötilassa, liikkeessä ja magneettikentässä, kelloja voitaisiin käyttää tarkkuusantureina näiden mittaamiseen.