(Bildquelle/Getty Images) Moderne Technologie pulsiert mit einem Herzschlag, der in Mikrosekunden gemessen wird. Von globalen Positionierungssystemen bis hin zu Kommunikationsnetzwerken ist es wichtig, dass alle Komponenten nahezu perfekt synchronisiert sind.
Basierend auf von einer speziellen Arbeitsgruppe festgelegten Standards stellen Signale, die über Glasfaserkabel oder von einem umlaufenden Satelliten gesendet werden, in der Regel sicher, dass zeitkritische Technologie Momente auf die Nanosekunde genau abbildet.
Dies wird jedoch nicht immer der Fall sein. Da sie sich auf fehlbare Elektronik verlassen, durch weite Entfernungen voneinander getrennt sind und unter Wellen und Steinen verborgen sind, können wichtige Teile eines Netzwerks leicht den Takt verlieren.
Laut dem Geophysiker Hiroyuki Tanaka von der Universität Tokio ist es möglicherweise höchste Zeit, dass wir uns anderswo nach einem zuverlässigeren und leichter zugänglichen Zeitmesser umsehen. Wie zum Himmel und darüber.
„Heutzutage ist es relativ einfach, die Zeit genau zu messen. „Atomuhren tun dies zum Beispiel schon seit Jahrzehnten“, sagt Tanaka.
„Allerdings handelt es sich hierbei um große und teure Geräte, die sehr leicht gestört werden können.“ „Das ist einer der Gründe, warum ich an einer verbesserten Methode zur Zeitmessung gearbeitet habe.“
Tanaka nennt sich „Kosmische Zeitsynchronisation“ (Cosmic Time Synchronisation, CTS) und schlägt vor, dass wir das subatomare Feuerwerk nutzen, das bei Kollisionen zwischen hochenergetischer kosmischer Strahlung und unserer Atmosphäre herabrieselt.
Diese Kollisionen erzeugen eine Vielzahl von Teilchen, von denen eines der schwergewichtige Cousin des Elektrons ist – das Myon.
Diese fleischigen Materiebrocken schießen nahezu mit Lichtgeschwindigkeit auf die Planetenoberfläche zu und respektieren kaum etwas auf ihrem Weg. Streck deine Hand aus und Sie können damit rechnen, dass einmal pro Sekunde ein Myon Ihre Handfläche durchdringt.
Sogar der Fels unter Ihren Füßen hat Mühe, ihm den Weg zu versperren, eine Eigenschaft, die sie ausmacht Perfekt, um das Innere zu beleuchten von dichten Strukturen wie der Großen Pyramide von Gizeh.
Entscheidend ist, dass jeder Myonenschauer auf eine etwas einzigartige Art und Weise herabregnet und eine charakteristische Explosion erzeugt, die von Sensoren, die über mehrere Quadratkilometer verteilt sind, unabhängig voneinander erkannt werden kann.
Durch den Austausch von Details zu jedem Ereignis und die Rückwärtsarbeit kann ein Netzwerk eine Reihe kosmischer Myonenfeuerwerke nutzen, um seine Uhren sekundengenau zu synchronisieren.
(Hiroyuki K. M. Tanaka)
„Das Prinzip ist robust und die Technologie, Detektoren und Zeitmesselektronik sind bereits vorhanden.“ „So konnten wir diese Idee relativ schnell umsetzen“, sagte Tanaka.
Man kann sich leicht ein Netz von Myonenfängern auf dem Meeresboden oder verstreut in abgelegenen Regionen vorstellen, die gewissenhaft synchronisiert sind, um Beobachtungen auszurichten, die bei der Lokalisierung von Erdbeben helfen könnten warnen vor Tsunamis .
Laut Tanaka könnte die Technologie auch den zusätzlichen Vorteil haben, dass sie als Grundlage für ein neuartiges globales Positionierungssystem dienen könnte, indem Myonen auf ihre Quelle zurückgeführt werden.
Ob eine solche Technologie aktuelle Methoden ergänzen, in ausgewählten Situationen als Alternative dienen oder sie ganz ersetzen könnte, bleibt abzuwarten.
„Thomas Edison erleuchtete Manhattan mit einer einzigen Glühbirne“ sagt Tanaka.
„Vielleicht sollten wir diesen Ansatz wählen und mit einem Stadtblock beginnen, dann mit einem Bezirk, und schließlich werden wir ganz Tokio und darüber hinaus synchronisieren.“
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte .