--- title: "Thorium-Nuklearuhr: Wiener Wissenschaftler entwickeln Gerät mit einer Abweichung von einer Sekunde in 30 Millionen Jahren" description: "Wissenschaftler der TU Wien haben eine Thorium-Nuklearuhr vorgestellt, die einen Tag lang ohne Eingriff arbeiten kann und sich um eine Sekunde in 30 Millionen Jahren irrt." date: 2026-10-17T17:11:38.498Z lang: de url: https://xab.info/de/posts/thorium-nuklearuhr-wiener-wissenschaftler tags: [nuclear-clocks, thorium, precision-timing, physics, vienna-technology-institute, nature-journal] author: "Alexander Buran" publisher: "XAB.info" --- # Thorium-Nuklearuhr: Wiener Wissenschaftler entwickeln Gerät mit einer Abweichung von einer Sekunde in 30 Millionen Jahren ![Eine Gruppe von TU-Wien-Wissenschaftlern im Labor untersucht den neuen Thorium-Nuklearuhr-Prototyp](https://xab.info/media/2026/10/17/yadernye-chasy-toriya-venskie-uchenyie/yadernye-chasy-toriya-venskie-uchenyie-1.webp) ## Kernpunkte - Wiener Wissenschaftler haben einen Thorium-basierten Nuklearuhr-Prototyp entwickelt, der über 24 Stunden ohne externes Eingreifen laufen kann - Die Genauigkeit des Geräts liegt bei etwa 10⁻¹⁵ — ein Fehler von einer Sekunde in 30 Millionen Jahren - Die Selbststabilisierung wird dadurch gewährleistet, dass Thoriumkerne Laserlicht nur bei einer streng definierten Frequenz absorbieren - Atomkerne sind 10.000-mal kleiner als ganze Atome, was das System widerstandsfähiger gegen externe Störungen macht - Das Ergebnis hinkt den besten optischen Atomuhren noch hinterher, ist aber für den ersten Prototyp ein Rekordwert Wissenschaftler der Technischen Universität Wien (TU Wien) haben einen Prototyp einer Nuklearuhr vorgestellt, die in der Lage ist, ihre eigenen Fehler autonom zu korrigieren und über einen Tag lang ohne jegliches externes menschliches Eingreifen zu funktionieren. Das Gerät, über das in einer neuen Publikation im Fachjournal Nature berichtet wird, nutzt Kernübergänge des Thorium-Isotops als Zeitnormal, was es grundlegend von herkömmlichen optischen Atomuhren unterscheidet, die auf elektronischen Energienivaus basieren. Laut RBC-Ukraine liegt die Genauigkeit des Prototyps in der Größenordnung von 10 hoch minus fünfzehn, was einem Fehler von einer Sekunde in 30 Millionen Jahren Betrieb entspricht. ### Das Prinzip der Selbststabilisierung: Warum Thorium der Schlüssel zur Zuverlässigkeit wurde Jede Laseruhr misst die Zeit mithilfe eines Lichtstrahls; jedoch können Temperatur, Vibrationen und andere externe Faktoren dazu führen, dass der Laser seine Arbeitsfrequenz geringfügig verschiebt, was zur Akkumulation von Fehlern führt. Um dieses Problem zu lösen, platzierten die Forscher einen speziellen Kristall mit Thorium-Atomen im Inneren des Geräts. Die Einzigartigkeit von Thorium, die Physiker seit Jahrzehnten interessiert, liegt darin, dass zwei seiner nuklearen Energieniveaus unglaublich nah beieinander liegen. Dank dieser Konfiguration kann ein Laserstrahl den Atomkern leicht von einem Zustand in den anderen versetzen, und genau dieses physikalische Phänomen sorgt für die Selbststabilisierung des Systems. ### Wie die Uhr die Laserabweichung „hört“ Der Selbstregulierungsmechanismus funktioniert nach folgendem Prinzip: Thoriumkerne absorbieren Laserlicht nur bei einer strikt definierten Frequenz. Wenn der Laser von der Norm abzuweichen beginnt, sinkt die Lichtabsorptionsintensität sofort. Die Uhr registriert diesen Abfall und korrigiert automatisch den Laserbetrieb, ohne den Anschluss an externe Referenzgeräte zu erfordern. Somit bildet das Gerät einen geschlossenen Regelkreis, in dem der Thoriumkristall selbst gleichzeitig als Messobjekt und Kalibrierungswerkzeug dient. ### Warum Atomkerne zuverlässiger sind als ganze Atome Die Forscher betonen, dass der Hauptvorteil des neuen Ansatzes im Maßstab liegt: Atomkerne sind mehr als 10.000 Mal kleiner als ganze Atome. Das bedeutet, dass sie viel schwächer auf externe Störungen — elektromagnetische Felder, thermische Fluktuationen, mechanische Einwirkungen — reagieren, was das gesamte System grundsätzlich widerstandsfähiger gegen Frequenzdrift macht. Genau deshalb wird das nukleare Normal als potenzieller Nachfolger optischer Atomuhren für ultrapräzise Zeitmessungsaufgaben angesehen. ### Aktuelle Einschränkungen und Zukunftspläne Messungen über den Zeitraum eines Tages bestätigten die Genauigkeit des Prototyps bei etwa 10⁻¹⁵. Obwohl dieses Ergebnis derzeit noch hinter den weltbesten optischen Atomuhren zurückbleibt, ist es für das erste Gerät dieser Klasse nach Angaben der Forscher selbst äußerst aussagekräftig. In Zukunft beabsichtigt das Team, die Genauigkeit durch den Einsatz leistungsstärkerer Laser und Thoriumkristalle mit verbesserten Reinheits- und Homogenitätseigenschaften erheblich zu steigern. Die erfolgreiche Umsetzung dieser Pläne könnte den Weg für eine neue Generation von Zeitnormalen für Navigationssysteme, fundamentale physikalische Experimente und die Synchronisierung globaler Netzwerke ebnen. ## Faktencheck und Quellen - [Ошибка в 1 секунду за 30 млн лет: как ученые создали самые точные ядерные часы](https://www.rbc.ua/ukr/news/pomilka-1-sekundu-30-mln-rokiv-k-vcheni-stvorili-1791802126.html) - Primärquelle mit allen Kernfakten: Genauigkeit 10⁻¹⁵, Thorium-Selbststabilisierungsprinzip, Veröffentlichung in Nature, Verbesserungspläne. Alle Daten im Artikel entsprechen dem Quelltext. ## Häufige Fragen ### Was ist eine Nuklearuhr und wie unterscheidet sie sich von einer gewöhnlichen Atomuhr? Eine Nuklearuhr nutzt Übergänge zwischen den Energieniveaus von Atomkernen zur Zeitmessung, während herkömmliche optische Atomuhren auf den elektronischen Niveaus ganzer Atome basieren. Da Kerne 10.000-mal kleiner als Atome sind, reagieren sie weniger auf externe Störungen, was die Systemstabilität erhöht. ### Wie hoch ist die Genauigkeit des Wiener Nuklearuhr-Prototyps? Die Genauigkeit liegt in der Größenordnung von 10 hoch minus fünfzehn, was einem Fehler von einer Sekunde in 30 Millionen Jahren Dauerbetrieb entspricht. Für einen ersten Prototypen dieser Art ist dies ein außergewöhnliches Ergebnis, obwohl die besten optischen Atomuhren derzeit noch präziser sind. ### Wie stabilisiert das Gerät den Laserbetrieb selbst? Thoriumkerne im Kristall absorbieren Laserlicht nur bei einer streng definierten Frequenz. Wenn sich der Laser verschiebt, sinkt die Absorption, die Uhr registriert dies und passt die Laserfrequenz automatisch an, ohne Verbindung zu externen Standards. ### Wann wurden die Forschungsergebnisse veröffentlicht? Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Nature veröffentlicht. Eine Zusammenfassung der Studie wurde von RBC-Ukraine veröffentlicht. Das genaue Veröffentlichungsdatum in Nature ist in den bereitgestellten Materialien nicht angegeben.