Allerlei technologieën, van automatische financiële transacties tot plaatsbepalingen met behulp van GPS, vereisen nauwkeurige tijdmetingen.
De huidige methoden die daarvoor worden gebruikt hebben een aantal nadelen.
Maar daar heeft Hiroyuki Tanaka van de Universiteit van Tokio nu iets op gevonden: tijdsynchronisatie met behulp van de kosmische straling waarmee de aarde voortdurend wordt bestookt.
‘Kosmische straling’ is de verzamelterm voor energierijke deeltjes die de ruimte tussen de sterren bevolken.
Deze deeltjes zijn onder meer afkomstig van de zon, maar ook van supernova-explosies en andere energetische verschijnselen in het heelal.
Elke vierkante kilometer van onze planeet is, zonder dat we daar wat van merken, ongeveer honderd keer per uur het doelwit van een ultra-energierijk kosmische deeltje.
En zodra dit deeltje in aanraking komt met de aardatmosfeer, ontstaat een zogeheten deeltjesregen van onder meer muonen.
Deze deeltjes bewegen met bijna de lichtsnelheid en bereiken vrijwel onmiddellijk het aardoppervlak. Ze gaan gemakkelijk door water of gesteente heen en verspreiden zich tijdens hun reis over een gebied van enkele vierkante kilometers.
Tanaka stelt nu voor om dit natuurverschijnsel te gebruiken voor de synchronisatie van klokken.
Weliswaar zijn er al tientallen jaren atoomklokken beschikbaar die heel nauwkeurig de tijd aangeven, maar dat zijn grote, dure apparaten die gemakkelijk te verstoren zijn.
De door hem voorgestelde detector van kosmische deeltjesregens heeft deze nadelen niet: hij is klein, licht en goedkoop.
Onafhankelijke detectoren onder dezelfde deeltjesdouche kunnen de binnenkomende muonen registreren, die een specifieke signatuur hebben die uniek is voor de kosmische straling die ze heeft opgewekt.
Door deze informatie te delen, kunnen de detectoren hun klokken op elkaar afstemmen op basis van het tijdstip waarop de muonen arriveren.
De nieuwe techniek, die nog in de kinderschoenen staat, kan een uitkomst zijn voor plekken waar de huidige, op satellieten gebaseerde tijdsynchronisatie nog veel blinde vlekken vertoont, zoals de poolstreken, bergachtige gebieden of locaties onder water. (EE)
(Image Credit: Asimmetrie/Infn)
