นิวเคลียสอะตอมถูกกระตุ้นด้วยเลเซอร์: ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในรอบหลายทศวรรษ

 (tuwien.at)
1 คะแนน โดย GN⁺ 2024-04-30 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • นักฟิสิกส์สามารถกระตุ้น การเปลี่ยนสถานะของทอเรียม-229 ด้วยเลเซอร์โดยตรงได้เป็นครั้งแรก หลังจากติดตามกันมานานหลายทศวรรษ วางรากฐานเชิงทดลองสำหรับเทคโนโลยีความแม่นยำสูงพิเศษอย่างนาฬิกานิวเคลียร์
  • โดยปกติการเปลี่ยนสถานะของนิวเคลียสต้องใช้พลังงานมากกว่าการเปลี่ยนสถานะของอิเล็กตรอนอย่างน้อย 1,000 เท่า แต่ทอเรียม-229 ถูกมองว่าเป็นตัวเลือกที่พิเศษ เพราะสองสถานะพลังงานอยู่ใกล้กันมาก
  • ทีมวิจัยจาก TU Wien และ PTB ใช้ ผลึกพิเศษ ที่บรรจุอะตอมทอเรียมจำนวนมาก เพื่อตรวจสอบนิวเคลียสราว 10^17 ตัวพร้อมกัน และเมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายน 2023 ก็สามารถปรับพลังงานการเปลี่ยนสถานะได้ตรงอย่างแม่นยำจนได้สัญญาณที่ชัดเจน
  • เมื่อยืนยันพลังงานการเปลี่ยนสถานะได้แล้ว ก็สามารถติดตามกระบวนการยกนิวเคลียสไปยังสถานะพลังงานสูงและการกลับสู่สถานะเดิมได้อย่างแม่นยำ เปิดเส้นทางการทดลองที่เชื่อมฟิสิกส์ควอนตัมแบบดั้งเดิมกับ ฟิสิกส์นิวเคลียร์
  • ความสำเร็จนี้อาจต่อยอดไปสู่งานทดลองฟิสิกส์พื้นฐาน เช่น นาฬิกานิวเคลียร์ ที่แม่นยำกว่านาฬิกาอะตอมระดับสูงสุดในปัจจุบัน การวิเคราะห์สนามโน้มถ่วง และการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของค่าคงที่ธรรมชาติตามเวลาและอวกาศ

กระตุ้นการเปลี่ยนสถานะของทอเรียม-229 ด้วยเลเซอร์ได้เป็นครั้งแรก

  • นักฟิสิกส์สามารถทำให้ การเปลี่ยนสถานะของทอเรียม ที่ตามหามานานเข้าสู่สถานะถูกกระตุ้นด้วยเลเซอร์ได้เป็นครั้งแรก
  • เมื่อทราบพลังงานการเปลี่ยนสถานะอย่างแม่นยำแล้ว ก็จะสามารถติดตามกระบวนการย้ายนิวเคลียสไปยังสถานะพลังงานที่สูงขึ้นแล้วกลับสู่สถานะเดิมได้อย่างละเอียด
  • ผลลัพธ์ครั้งนี้เป็นผลงานร่วมกันของทีมวิจัย Thorsten Schumm แห่ง TU Wien และทีมจาก National Metrology Institute Braunschweig(PTB) และตีพิมพ์ใน Physical Review Letters
  • ความสำเร็จหลักคือ การกระตุ้นนิวเคลียสอะตอมด้วยเลเซอร์แบบกำหนดเป้าหมายครั้งแรก

ทำไมการควบคุมนิวเคลียสอะตอมจึงยาก

  • อะตอมหรือโมเลกุลสามารถเปลี่ยนจากสถานะควอนตัมหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่งได้ หากปรับความยาวคลื่นเลเซอร์ให้ตรงอย่างแม่นยำ
    • ปัจจุบันถูกนำไปใช้ในนาฬิกาอะตอม การวิเคราะห์ทางเคมี และการเก็บข้อมูลอะตอม·โมเลกุลในควอนตัมคอมพิวเตอร์
  • นิวเคลียสอะตอมก็สามารถเปลี่ยนผ่านระหว่าง สถานะควอนตัม ที่ต่างกันได้เช่นกัน แต่โดยทั่วไปต้องใช้พลังงานสูงกว่ามาก
    • การเปลี่ยนสถานะของนิวเคลียสมักต้องใช้พลังงานมากกว่าอิเล็กตรอนในอะตอมหรือโมเลกุลอย่างน้อย 1,000 เท่า
    • พลังงานของโฟตอนจากเลเซอร์ทั่วไปเพียงอย่างเดียวจึงทำให้ควบคุมนิวเคลียสได้ยาก
  • นิวเคลียสอะตอมมีขนาดเล็กกว่าอะตอมหรือโมเลกุลมาก จึงไวต่อการรบกวนจากภายนอกอย่างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าน้อยกว่า
    • ด้วยคุณสมบัตินี้ ในเชิงหลักการจึงเหมาะกับ การวัดความแม่นยำสูง อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

การค้นหาพลังงานการเปลี่ยนสถานะที่เหมือนงมเข็มในมหาสมุทร

  • ตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา มีการคาดการณ์ว่าทอเรียม-229 อาจเป็นนิวเคลียสชนิดพิเศษที่สามารถควบคุมด้วยเลเซอร์ได้
  • ทอเรียม-229 มีสองสถานะพลังงานที่อยู่ใกล้กันมาก ดังนั้นในทางทฤษฎีเลเซอร์อาจมีพลังงานเพียงพอที่จะเปลี่ยนสถานะของนิวเคลียสได้
  • หากต้องการทำให้เกิดการเปลี่ยนสถานะ จำเป็นต้องรู้ค่าพลังงานการเปลี่ยนสถานะอย่างแม่นยำอย่างยิ่ง
    • การรู้ค่าพลังงานการเปลี่ยนสถานะในระดับ 1 อิเล็กตรอนโวลต์ ยังไม่เพียงพอ
    • หากต้องการตรวจจับการเปลี่ยนสถานะ ต้องปรับให้ตรงด้วยความแม่นยำประมาณ หนึ่งในล้านอิเล็กตรอนโวลต์
  • ทีมวิจัยเปรียบการค้นหานี้ว่าเหมือนการงมเข็มในกองฟาง หรือการหาหีบสมบัติใบเล็กที่ถูกฝังอยู่บนเกาะยาวหลายกิโลเมตร

วิธีขยายสัญญาณด้วยผลึกพิเศษ

  • บางทีมวิจัยพยายามตรึงนิวเคลียสทอเรียมทีละตัวในกับดักแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อศึกษา แต่ทีมวิจัย TU Wien ได้พัฒนา ผลึกพิเศษ ที่มีอะตอมทอเรียมจำนวนมากรวมอยู่ภายใน
    • Fabian Schaden และทีม PTB มีส่วนร่วมในการพัฒนาผลึกและการวัด
    • แม้จะซับซ้อนในทางเทคนิค แต่ทำให้สามารถตรวจสอบนิวเคลียสจำนวนมากพร้อมกันได้ แทนที่จะดูทีละนิวเคลียส
  • เลเซอร์มุ่งเป้าไปที่ นิวเคลียสทอเรียมประมาณ 10^17 ตัว พร้อมกัน
    • นี่มากกว่าจำนวนดาวในกาแล็กซีของเราราว 1 ล้านเท่า
    • นิวเคลียสจำนวนมากช่วยขยายผล ลดเวลาการวัดที่ต้องใช้ และเพิ่มโอกาสในการพบการเปลี่ยนสถานะจริง
  • เมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายน 2023 ทีมวิจัยสามารถปรับพลังงานที่ถูกต้องของการเปลี่ยนสถานะของทอเรียมได้ตรงอย่างแม่นยำ และได้รับสัญญาณชัดเจนจากนิวเคลียสเป็นครั้งแรก
    • ลำแสงเลเซอร์ได้เปลี่ยนสถานะของนิวเคลียสจริง
    • หลังจากนั้นจึงมีการทบทวนและประเมินข้อมูลก่อนประกาศผล

ความเป็นไปได้ของนาฬิกานิวเคลียร์และการวัดที่แม่นยำ

  • เมื่อรู้วิธีกระตุ้นสถานะของทอเรียมแล้ว เทคโนโลยีนี้ก็สามารถนำไปใช้กับ การวัดความแม่นยำสูง ได้
  • หนึ่งในเป้าหมายระยะยาวคือการสร้างนาฬิกานิวเคลียร์
    • เช่นเดียวกับที่นาฬิกาลูกตุ้มใช้การแกว่งของลูกตุ้มเป็นมาตรฐานเวลา การสั่นของแสงที่กระตุ้นการเปลี่ยนสถานะของทอเรียมก็สามารถใช้เป็นมาตรฐานเวลาของนาฬิกาแบบใหม่ได้
    • นาฬิกานี้อาจแม่นยำกว่านาฬิกาอะตอมที่ดีที่สุดที่มีใช้อยู่ในปัจจุบันอย่างมาก
  • นอกเหนือจากการวัดเวลา ยังอาจนำไปใช้วิเคราะห์สนามโน้มถ่วงของโลกได้อย่างละเอียดมากขึ้น
    • อาจให้เบาะแสเกี่ยวกับทรัพยากรแร่ธาตุหรือแผ่นดินไหว
  • วิธีการวัดนี้ยังอาจประยุกต์ใช้กับคำถามใน ฟิสิกส์พื้นฐาน เช่น ค่าคงที่ของธรรมชาติคงที่จริงหรือไม่ หรือมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยตามกาลเวลาที่สามารถวัดได้หรือไม่
  • ทีมวิจัยระบุว่าวิธีการวัดในปัจจุบันเป็นเพียงจุดเริ่มต้น และยังไม่อาจคาดการณ์ได้ว่าต่อไปจะได้ผลลัพธ์อะไรบ้าง

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-04-30
ความคิดเห็นบน Hacker News

  • ผมเป็นหนึ่งในผู้เขียนบทความวิจัยนี้ ถ้ามีข้อสงสัยอะไรก็ตอบได้ครับ ดีใจที่ได้เห็นมันที่นี่

  • การวัดนี้ได้รับการยืนยันจากกลุ่มอื่นแล้วเช่นกัน: https://arxiv.org/abs/2404.12311
    เรื่องนี้สำคัญเพราะสิ่งเจือปนในผลึกที่ใช้ในการทดลองสามารถสร้าง ฟลูออเรสเซนซ์ ได้สารพัดแบบ ซึ่งอาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นสัญญาณของไอออนทอเรียม ตอนนี้มีสองกลุ่มที่เห็นสัญญาณเดียวกันเป๊ะในผลึกที่โดปทอเรียมคนละแบบกัน จึงน่าเชื่อถือมากขึ้นว่าเราได้พบ การเปลี่ยนผ่านของนิวเคลียส จริง ๆ

    • ผมเจอลิงก์ข้างบนตอนกำลังหาลิงก์ arXiv ของบทความนี้
      แปลกนิดหน่อยที่บทความใหม่ไม่ได้ขึ้น arXiv แต่มีอยู่แค่บนเว็บไซต์ของกลุ่มวิจัย [1]
      [1]: https://www.tuwien.at/fileadmin/Assets/tu-wien/News/2024/Tho...
    • แล้วทีนี้ใครจะเป็นคนอ้าง สิทธิ์ความมาก่อน กันนะ?

  • เขาบอกว่า “ถ้าปรับความยาวคลื่นของเลเซอร์ให้ตรงเป๊ะ … ก็อาจจะควบคุมนิวเคลียสอะตอมพิเศษที่เรียกว่าทอเรียม-229 ด้วยเลเซอร์ได้ วันที่ 21 พฤศจิกายน 2023 ในที่สุดทีมก็ทำสำเร็จ พวกเขาปรับพลังงานให้ตรงกับการเปลี่ยนผ่านของทอเรียมได้ และนิวเคลียสทอเรียมก็ให้สัญญาณที่ชัดเจนเป็นครั้งแรก” ผมเลยสงสัยว่าตกลงความยาวคลื่นเท่าไหร่
    คำตอบคือ 148.3821 nm แน่นอนว่าตัวเลขนี้ก็ไม่ได้มีความหมายอะไรกับผมมากนัก เหมือนพาดหัวใหญ่โตว่าพบ Malaysia Airlines MH-370 ในทะเลแห่งไหนสักแห่งของโลก แต่ไม่บอกตำแหน่ง เพราะตัวเลขอย่าง “148.3821 กม. ทางใต้-ตะวันออกเฉียงใต้ของ Cocos Islands” ไม่ได้มีความหมายกับคนส่วนใหญ่

    • 148nm อยู่ฝั่งความยาวคลื่นต่ำของ UV-C ด้วยซ้ำ มีพลังงานสูงกว่า 200nm ซึ่งเป็นอัลตราไวโอเลตไกลสุดที่ดวงอาทิตย์สร้างขึ้น และถ้าสร้างขึ้นด้วยวิธีประดิษฐ์ ก็จะถูกบรรยากาศดูดกลืนอย่างรุนแรงจนแทบจะทึบแสง
      ถ้ามองแสงที่ตามองเห็นเป็นหนึ่งอ็อกเทฟ และมองว่า “โน้ต” ของสีวนจากแดงกลับไปเป็นน้ำเงิน มันก็เทียบได้กับสีน้ำเงินที่สูงกว่าสีน้ำเงินของแสงที่ตามองเห็นหนึ่งอ็อกเทฟ
    • ฟิสิกส์แบบนี้มักถูกประเมินค่าต่ำไปอย่างเงียบ ๆ เมื่อเทียบกับความสำคัญของมัน พูดให้เคร่งครัด ผมอยากเรียกมันว่า materials science และในทางปฏิบัติมันนำไปใช้กับการสร้างสิ่งของได้โดยตรง
      การปรับปรุงเล็ก ๆ ในค่าความคลาดเคลื่อนและวัสดุ เปลี่ยนสิ่งที่เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจได้อย่างมากที่ปลายทางของห่วงโซ่วิทยาศาสตร์-วิศวกรรม-การผลิต “สร้างของที่มีความแม่นยำสูงขึ้นได้” มักเป็นข่าวใหญ่ ดูแค่เซมิคอนดักเตอร์ก็ได้ ทั้งอุตสาหกรรมสร้างมูลค่ามหาศาลจากความสามารถในการย้ายอะตอมได้ดีขึ้นอีกไม่กี่นาโนเมตร
      การที่บทความตัดตัวเลขสำคัญออกไปดูเหมือนเป็นปัญหา แต่จริง ๆ แล้วระดับความคาดหวังต่อผู้อ่านก็ต่ำอยู่แล้ว ตัวเลขนั้นอาจมีมูลค่ามากกว่า 1 ล้านล้านดอลลาร์ ต่อมนุษยชาติทั้งหมดก็ได้ แต่คนส่วนใหญ่คงมองว่าเป็นแค่ความรู้จิปาถะไว้คุยในงานปาร์ตี้
    • ถ้ามองจริงจังกว่านั้น เขาว่ากันว่าการดึงอิเล็กตรอนออกจากอะตอมไฮโดรเจนต้องใช้โฟตอนที่มีความยาวคลื่น 92nm ลิงก์นี้อาจใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงได้: https://web.archive.org/web/20210413042937/https://www.nagwa...
    • เพื่อเปรียบเทียบ ช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา งานวิจัยเรื่อง มาตรฐานความถี่เชิงแสง ก้าวหน้าไปมาก มาตรฐานความถี่เชิงแสงทำงานที่ความถี่สูงกว่ามาตรฐานความถี่ซีเซียมแบบไมโครเวฟ จึงมีศักยภาพจะแม่นยำกว่า
      ตัวเลือกในปัจจุบัน https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1681-7575/ad17d2 มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 750nm ถึง 250nm ส่วนมาตรฐานความถี่ซีเซียมใช้ความยาวคลื่น 32.6mm จึงยาวกว่ามาตรฐานความถี่เชิงแสงประมาณ 100,000 เท่า
      ถ้าดูแค่ความถี่ ผมยังไม่ค่อยเข้าใจว่าทำไมการเปลี่ยนผ่านของนิวเคลียสทอเรียมถึงดีกว่าการเปลี่ยนผ่านเชิงแสงมากนัก เว้นแต่ว่าประเด็นหลักที่น่าสนใจคือการขยายไปสู่ความถี่ที่สูงขึ้น
    • แสง 148.3821nm ใช้เพื่อกระตุ้นการเปลี่ยนผ่านของนิวเคลียส จึงเป็นอัลตราไวโอเลตอย่างไม่ต้องสงสัย แต่การแบ่งแยกระหว่างรังสีเอกซ์กับรังสีแกมมาคือรังสีแกมมามาจากนิวเคลียสอะตอม
      ดังนั้นจากบางมุมมอง จึงมีความคิดสนุก ๆ ว่าโฟตอนที่ปล่อยออกมาเมื่อนิวเคลียสกลับสู่สถานะพื้น อาจเรียกว่า “อัลตราไวโอเลตแกมมา” ได้
      https://en.wikipedia.org/wiki/Gamma_ray#Distinction_from_X-r...
      ในความเป็นจริงคงไม่มีใครเรียกว่ารังสีแกมมา แต่ก็เป็นไอเดียที่น่าสนุกดี

  • ถ้ามองภาพใหญ่ของ ควอนตัมโครโมไดนามิกส์ ก็น่าตกใจทีเดียวว่าเรารู้แน่ชัดเกี่ยวกับโครงสร้างภายในโปรตอนหรือนิวคลีออนน้อยแค่ไหน
    นี่คือคำสาปของวิธี “โพรบ” ด้วยพลังงานมหาศาล ยากจะมั่นใจ 100% ว่าเรากำลังตรวจจับสิ่งที่มีอยู่จริงตรงนั้น หรือแค่เห็นผลพลอยได้ของพลังงานการชนอันมหาศาล
    นักฟิสิกส์เป็นคนฉลาด และทำสิ่งที่ผมทำไม่ได้ ถึงอย่างนั้นความแน่นอนก็มีขีดจำกัด โดยเฉพาะภายในโปรตอนยังมี หลักการปฐมฐาน ที่เรายังไม่รู้จักทำงานอยู่ การนำความแม่นยำของโฟตอนและเลเซอร์เข้าไปสู่โลกของนิวคลีออนนี้น่าจะเป็นเรื่องใหญ่มาก

    • สำหรับสมองอันจำกัดของผม สิ่งที่น่าตกใจกลับเป็นเรื่องที่ว่าเรา รู้มากแค่ไหน แล้วต่างหาก
    • บางทีเราอาจทำการทดลอง ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป บนโต๊ะทดลองได้ด้วยซ้ำ แรงโน้มถ่วงแปรตาม 1/r² ดังนั้นเมื่อ r เล็ก พจน์มวลอาจมีความสำคัญน้อยลง และสามารถทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้หลายวิธี [1] โดยเฉพาะ Shapiro delay[2]
      นี่อาจกลายเป็นวิธีโพรบผลของแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัมได้ด้วย
      1 - https://en.wikipedia.org/wiki/Tests_of_general_relativity
      2 - https://en.wikipedia.org/wiki/Shapiro_time_delay

  • ดีใจที่ได้เห็นว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นจริง เมื่อก่อนตอนที่พยายามทำสิ่งนี้ด้วยไอออนที่ถูกกัก ผมกับเพื่อนร่วมงานที่ GaTech เป็นกลุ่มแรกที่กักและทำเลเซอร์คูลลิงกับ Th(232) 3+
    https://sites.lsa.umich.edu/kuzmich-lab/wp-content/uploads/s...

  • ส่วนที่ว่า “อาจวิเคราะห์สนามโน้มถ่วงของโลกได้แม่นยำกว่ามาก จนให้ข้อมูลเกี่ยวกับทรัพยากรแร่หรือสัญญาณของแผ่นดินไหวได้” นี่ไม่มีการประยุกต์ใช้ทางทหารด้วยหรือ?
    ใช้เป็น ทางเลือกแทน GPS ในเรือดำน้ำนิวเคลียร์ได้
    https://news.ycombinator.com/item?id=29213751
    https://news.ycombinator.com/item?id=36222625

    • เพื่อนของผมทำงานที่บริษัทแบบนั้นคือ https://www.atomionics.com/ และกำลังทำโครงการนำร่องกับบริษัทเหมืองแร่
    • เทคโนโลยีนี้อาจถูกทำให้เป็น อาวุธ ได้

  • ตามบทความวิจัย แสงอยู่ที่ประมาณ 140nm หรือ UV-C ใกล้ 8.4eV แต่การจะทำให้เกิดทรานซิชันได้ พลังงานต้องตรงอย่างแม่นยำมาก เพราะสถานะนิวเคลียสไม่มีที่ให้ทิ้งพลังงานส่วนเกิน

    • ค่า Q ของทรานซิชันนิวเคลียร์นั้นสูงจนน่าเหลือเชื่อจริง ๆ เห็นได้จากอายุยืนยาวที่ครึ่งชีวิตของอะตอมอิสระตรงนี้เกิน 1700 วินาที
      ความสัมพันธ์ความไม่แน่นอนมักเขียนเป็น delta-p delta-x > hbar/2 แต่ก็เขียนเป็น delta-t delta-E > hbar/2 ได้เช่นกัน ดังนั้นถ้าครึ่งชีวิตยาวมาก delta-E ก็อาจเล็กมากได้
      ข้อเท็จจริงนี้ถูกใช้ในสเปกโทรสโกปีแบบ Mössbauer หรือการปล่อยแกมมาแบบไร้แรงสะท้อนกลับในของแข็ง พีกคมมากจน Pound และ Rebka ใช้มันตรวจจับ การเลื่อนไปทางแดงจากแรงโน้มถ่วง ในห้องแล็บที่ Harvard เมื่อปี 1960 และในปี 1964 ก็ทำได้ถึงความแม่นยำ 1%
      https://en.wikipedia.org/wiki/Pound%E2%80%93Rebka_experiment
    • ผมเคยสงสัยว่าทำไมพลังงานต้องแม่นขนาดนั้น ตอนนี้เข้าใจแล้ว แล้วเหตุผลที่ทรานซิชันนี้มี พลังงานต่ำ ขนาดนี้คืออะไร?
      สถานะถูกกระตุ้นของอะตอมอื่นที่ผมรู้จักมีแค่สถานะถูกกระตุ้นของเหล็กที่ใช้ในสเปกโทรสโกปีแบบ Mössbauer ซึ่งทรานซิชันนั้นมีพลังงานสูงกว่ามาก อีกอย่าง ฝั่งนั้นมีการคัปปลิงกับสถานะอิเล็กตรอนของนิวเคลียสอยู่บ้าง ผมยังสงสัยด้วยว่ามีเหตุผลพิเศษไหมที่ทรานซิชันของทอเรียมนี้ไม่คัปปลิงกับสถานะอิเล็กตรอน
    • น่าสนใจ แต่ผมก็ยังคิดว่าน่าจะมี ช่วงยอมรับความคลาดเคลื่อน อยู่บ้าง ถ้าอย่างนั้นก็อาจมีพลังงานส่วนเกินเล็กน้อย แล้วพลังงานนั้นถูกทิ้งไปที่ไหน และช่วงยอมรับอยู่ประมาณเท่าไร?
    • โดยทั่วไปทรานซิชันของอิเล็กตรอนทิ้งพลังงานส่วนเกินไว้ที่ไหน?

  • บอกว่า “ถ้าวิเคราะห์สนามโน้มถ่วงของโลกอย่างแม่นยำมาก ก็อาจให้สัญญาณของทรัพยากรแร่ได้” ผมสงสัยว่ามันเป็นไปได้อย่างไร
    ผมเคยคิดไอเดียแนว SF ว่า ด้วย การวัดสนามโน้มถ่วง ที่ไวพอ อาจตรวจจับเรือดำน้ำที่แล่นผ่านได้หรือเปล่า คณิตศาสตร์ยังไม่แน่ใจ แต่ถ้าเป็นไปได้ก็อาจทำให้ยุทธศาสตร์นิวเคลียร์ส่วนใหญ่หมดความหมายได้ ต้องลองจับคณิตศาสตร์ดูหน่อย

    • วิธีค้นหา แหล่งแร่ ด้วยการทำแผนที่สนามโน้มถ่วงนั้นจริง ๆ ใช้กันมานานแล้ว
      ลูกตุ้ม Eötvös หรือเครื่องชั่งบิดของ Eötvös ที่ออกแบบในปี 1888 เป็นจุดเริ่มของการวัดแบบนี้ ในทศวรรษ 1920 นักธรณีฟิสิกส์ใช้กันทั่วไปเพื่อวัดความชันของสนามโน้มถ่วงอย่างแม่นยำมากและทำแผนที่แหล่งสะสมใต้ดิน
      ภายหลังถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์สำรวจที่ดีกว่า เดิมอุปกรณ์นี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อการทดลองที่แสดงว่ามวลเฉื่อยและมวลโน้มถ่วงเท่ากันด้วยความแม่นยำสูงมาก หรือพูดให้แม่นกว่านั้นคือมีความสัมพันธ์เชิงเส้นกัน
      https://en.wikipedia.org/wiki/E%C3%B6tv%C3%B6s_experiment
      https://www.nature.com/articles/118406a0
      การตรวจจับเรือดำน้ำยากกว่ามาก และอย่างที่คนอื่นพูดกันแล้ว โดยทางปฏิบัติเป็นไปไม่ได้
    • ลองค้นหา ระบบนำทางควอนตัม ดูได้ ไม่ได้ใช้เพื่อติดตามเรือดำน้ำ แต่ตั้งใจใช้กับเรือดำน้ำในฐานะทางเลือกแทน GPS โดยอาศัยความแตกต่างเล็ก ๆ ของสนามโน้มถ่วงโลกในการระบุตำแหน่ง
      ถ้าจำไม่ผิด Royal Navy ทดสอบอย่างเป็นทางการครั้งแรกเมื่อปีที่แล้ว
    • นาฬิกาที่แม่นยำพอสามารถทำงานเหมือน เซ็นเซอร์เชิงสัมพัทธภาพ ได้ โดยวัดการเปลี่ยนแปลงในส่วน “เวลา” ของปริภูมิเวลาอันเกิดจากการเปลี่ยนแปลงแรงโน้มถ่วงเล็ก ๆ
    • https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/AD1012150.pdf
      Gravitational Detection of Submarines, PM Moser 1989
    • ปัจจุบันก็ใช้ ความเบี่ยงเบนของสนามแม่เหล็ก โลกในการตรวจจับเรือดำน้ำและอย่างอื่นอยู่แล้ว วัตถุขนาดใหญ่ที่เป็นเหล็กสร้างการเบี่ยงเบนเล็กแต่ตรวจจับได้ในสนามแม่เหล็ก
      ระยะตรวจจับค่อนข้างสั้น แต่ก็พอจะใช้จากอากาศยานที่บินอยู่ด้านบนได้
    1. เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ทอเรียมเป็น เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ไหม? ดูเหมือนจะไม่เกี่ยว
    2. หน่วยความยาวคลื่นมีความหมายอะไรไหม? เขาบอกว่าจำกัดให้แคบลงเป็นตัวเลขเฉพาะ ความละเอียดนั้นสอดคล้องกับอะไรหรือเปล่า? อยากรู้ว่ามีสเกลแบบไม่ต่อเนื่องอะไรอยู่ไหม หรือเป็นค่าภายในช่วง ± ที่เล็กมากซึ่งใช้ได้
    • จริง ๆ แล้วไม่เกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ ยกเว้นแค่ข้อที่ว่า ทอเรียม-229 ผลิตได้ในเครื่องปฏิกรณ์
      ความสำเร็จครั้งนี้เป็นก้าวหนึ่งสู่เป้าหมายการสร้างนาฬิกาอะตอมที่ใช้ทอเรียม-229 และเป็นก้าวที่สำคัญที่สุดในบรรดาก้าวเหล่านั้น
    • ยังไม่ใช่ตอนนี้ แต่ถ้ามีใครสามารถปรับเงื่อนไขให้เวลาอะตอมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ฟิชชันแล้วแตกออกเป็น สารตั้งต้นนิวตรอนหน่วง หนึ่งตัวกับอะตอมที่เสถียรหรือเกือบเสถียรหนึ่งตัวเสมอ และไม่มีความร้อนคงค้างระยะยาวได้ ก็อาจปฏิวัติพลังงานนิวเคลียร์
      ผมเคยได้ยินว่าความฝันนี้เป็นไปไม่ได้ แต่ถ้าผมจะใช้พรจากยักษ์จินนี่หนึ่งข้อ ผมก็จะเลือกข้อนี้ ตอนนี้มันแตกกระจายครอบคลุมครึ่งหนึ่งของตารางธาตุและสร้างปัญหาสารพัด

  • ตอนนี้ไม่มีเวลาเขียนละเอียด แต่นี่เป็นข่าวที่น่าตื่นเต้นจริง ๆ
    การค้นหา เส้นของทอเรียม เป็นหนึ่งในปัญหาที่ยังไม่คลี่คลายที่สำคัญที่สุดในการวัดเชิงแม่นยำและเชิงพื้นฐาน