核钟技术的深入探索为科学家在未来研究工作中更精确地研究宇宙基本力提供了新机遇。作为国际合作的重要一环，慕尼黑大学的研究团队在此领域取得了显著的进展。
传统的原子钟时间测量极为准确，误差范围极小。而核钟的涌现，为我们提供了更为精确的时间测量工具。除了提升时间测量的精确度，核钟还有助于科学家更深入地理解基本物理现象。
慕尼黑大学的物理学家彼得蒂罗夫教授表示：“我们正在探索宇宙的核心力量。”他多年来一直专注于研究核钟技术。与传统的原子钟相比，核钟能够记录原子核内部的力，从而开启了一系列新的研究领域。
蒂罗夫的同事桑德罗克雷默博士，在推动核钟项目进展中发挥了重要作用。他在鲁汶大学完成博士学位期间，对钍229这种元素的研究做出了突出贡献。他解释道：“核钟的概念基于钍229的特性，这种元素有望成为核钟的计时组件。”
钍229的原子核具有一种独特的性质，即可以使用相对较低的光频率进入激发态，这在传统原子钟中是难以实现的。多年来，科学家一直寻找具有这种特性的原子核，而慕尼黑大学的蒂罗尔夫小组在2016年取得了重要突破，证实了钍229原子核激发态的存在。这一重要发现为核钟的研究奠定了基础。
为了驱动核钟的运行，必须找到能够激发钍229原子核的精确频率的激光。这一过程需要精确调整，如同调整乐器以匹配音叉的频率。当放射性原子核衰变为钍229时也能产生激发态，为科学家提供了更多选择和策略来缩小钍229振荡频率的范围。
为了合成在自然界中难以发现的钫229和镭229物质，科学家们使用先进的质子加速技术来轰击原子核以产生新的原子核。这一过程仅在少数几个实验室进行，其中之一是欧洲核研究（CERN）的ISOLDE实验室。在这里，科学家们成功地将一种元素转化为另一种元素，制造出所需的放射性母核。这些母核通过衰变过程转化为钍229，这一转化过程中的关键步骤对于建立核钟至关重要。科学家们通过新方法能够精确地确定钍229的状态转换能量范围，并证明了基于固态的核钟的可行性优势。
尽管面临诸多挑战和障碍，科学家们仍对开发基于钍229的新型核钟充满期待。他们期望使用这种新型计时器检测地球引力场中的微小变化，以便应用于基础物理研究和实际应用领域。展望未来，科学家们正致力于建立一个更精确的时间标准，计划在未来十年内推出第一个原型机，并有望重新定义秒的定义，推动科学进步的发展进程。
