Nieuwe supernauwkeurige atoomklok blijft 100 miljoen jaar gelijk lopen

De nieuwe NIST-F4 atoomklok, ontwikkeld door het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST), werkt heel anders dan de gewone klok aan je muur. In plaats van tandwielen of elektronische circuits gebruikt hij de natuurlijke trillingen van cesium-atomen om de tijd bij te houden. Die atomen worden eerst met lasers afgekoeld tot net geen -273 graden Celsius, de laagst mogelijke temperatuur die bestaat. Daarna worden ze omhoog geschoten.

Tijdens hun reis omhoog en omlaag passeren de atomen door microgolfstraling. Deze straling is zo afgesteld dat hij de atomen van energietoestand laat veranderen. Elke keer dat dit gebeurt, is er een 'tik' van de klok. En dat gebeurt niet zo maar een paar keer per seconde: de klok tikt precies 9.192.631.770 keer in één seconde.

Waarom doet dit ertoe?

Maar waarom hebben we zo'n supernauwkeurige klokken nodig? Eigenlijk is het cruciaal voor veel technologie om ons heen. Je GPS-navigatie heeft hem nodig, aandelenbeurzen gebruiken hem voor het tijdstempelen van transacties, en datacenters kunnen niet zonder om hun computers gesynchroniseerd te houden.

Het bouwen van de NIST-F4 was geen klein klusje. De wetenschappers hebben jaren besteed aan het perfectioneren van elk onderdeel. Sommige delen moesten zo precies gemaakt worden dat de afwijking niet groter mocht zijn dan een vijfde van de dikte van een mensenhaar.

Internationale tijdsaanduiding UTC

De klok draait nu al samen met zijn voorganger, de NIST-F3. Zo zorgen de Amerikaanse wetenschappers ervoor dat er altijd minstens één supernauwkeurige atoomklok in bedrijf is.

De NIST-F4 is zo bijzonder dat hij nu wordt voorgedragen voor certificering als 'primary frequency standard'. Dat is de standaard waarop de internationale tijdsaanduiding UTC gebaseerd is.

Op 17 mei organiseren we een nieuwe editie van de Bright E-bike Party. De kaarten zijn hier te koop en met kortingscode BEP2025-50 krijg je nu vijftig procent korting.