Wissenschaftler in Europa und China haben erstmals funktionsfähige Nuklearklokken gebaut und damit einen Meilenstein in der ultrapräzisen Zeitmessung erreicht. Unabhängige Teams an der Technischen Universität Wien sowie an Instituten in Peking und Shanghai nutzten dafür den Isotopenkern Thorium-229, der in Kristallen aus Calciumfluorid eingebettet und mit Ultraviolettlasern angeregt wird. Die Ergebnisse wurden in dieser Woche in zwei Studien in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Im Unterschied zu herkömmlichen Atomuhren, die Übergänge von Elektronen zwischen Energieniveaus messen, greifen Nuklearklokken direkt auf den Atomkern zu. Dessen Übergänge sind deutlich weniger anfällig für Störungen durch elektrische oder magnetische Felder und Temperaturschwankungen, da der Kern von der Elektronenhülle abgeschirmt wird. Möglich wird das Konzept, weil Thorium-229 einen außergewöhnlich niederenergetischen Übergang im Kern besitzt, der sich mit einem Laser im ultravioletten Bereich ansteuern lässt.

Die Funktionsweise ähnelt dabei etablierten optischen Atomuhren: Ein Laser wird auf eine Frequenz eingestellt, die exakt dem Energiewechsel im Kern entspricht. Weicht der Laser im Betrieb geringfügig von dieser Resonanz ab, ändert sich die Wahrscheinlichkeit, mit der Thorium-229-Kerne in einen angeregten Zustand übergehen. Ein Regelkreis misst diese Abweichung fortlaufend und korrigiert die Laserfrequenz. In einem der Experimente wurden Thorium-229-Kerne in Calciumfluorid-Kristallen fixiert, was ein kompaktes, potenziell transportables Design ermöglicht.

Noch übertreffen die Prototypen die besten Atomuhren nicht. Nach Schätzungen der Forschenden könnten die derzeitigen Nuklearklokken um etwa eine Sekunde in 30 Millionen Jahren driften und liegen damit ungefähr eine Größenordnung hinter den Cäsium-Atomuhren, die heute die offizielle Zeitskala definieren. Langfristig sehen die Teams jedoch Chancen, die Genauigkeit deutlich zu steigern. Perspektivisch könnten solche Uhren globale Navigationssysteme und Telekommunikationsnetze präziser synchronisieren und als empfindliche Sonden für Veränderungen fundamentaler Naturkonstanten oder für Hinweise auf bisher unbekannte Formen von Materie dienen.

Ein nächtlicher Brand unter einer Kabelbrücke im Berliner Stadtteil Marzahn hat zentrale Leitungen des städtischen Stromnetzes beschädigt und Ermittlungen wegen Brandstiftung ausgelöst. Nach Angaben der Polizei brannten in den frühen Morgenstunden unter einer Brücke an der Boxberger Straße Altreifen und Gerümpel. Ob das Feuer gezielt gelegt wurde, ist Gegenstand laufender Ermittlungen. Einsatzkräfte der Polizei sicherten am Brandort Spuren, um Hinweise auf die Ursache und mögliche Täter zu gewinnen.

Die Feuerwehr war gegen 4.00 Uhr alarmiert worden und ging zunächst von einem kleineren Einsatz aus. Erst vor Ort zeigte sich, dass die Flammen auf unter der Brücke verlegte Stromleitungen übergegriffen hatten. Ein großflächiger Stromausfall blieb nach Angaben eines Feuerwehrsprechers zwar aus, die Leitungen wurden jedoch so stark in Mitleidenschaft gezogen, dass Teile der lokalen Versorgung umgestellt werden mussten.

Nach Angaben von Henrik Beuster, Sprecher von Stromnetz Berlin, mussten 19 gewerbliche Kunden vorübergehend vom regulären Netz getrennt werden. Seit etwa 9.00 Uhr würden sie über ein Notstromaggregat versorgt, sagte Beuster. Betroffen seien zwei 110.000-Volt-Hochspannungskabel sowie mehrere Mittelspannungsleitungen mit 10.000 Volt. Reparaturarbeiten an den beschädigten Trassen seien im Gange, konkrete Angaben zur Dauer der Instandsetzung lagen zunächst nicht vor.

Die Gewerkschaft der Polizei (GdP) hält einen bloßen Zufall für unwahrscheinlich und spricht von einem möglichen gezielten Angriff auf die Infrastruktur. Die Ermittlungen zur schweren Brandstiftung liefen zwar ergebnisoffen in alle Richtungen, betonte die GdP zugleich. In der Vergangenheit war es in Berlin wiederholt zu Angriffen auf Stromtrassen gekommen, die teils umfangreiche Stromausfälle nach sich zogen und nach damaligen Erkenntnissen linksextremistischen Tätergruppen zugerechnet wurden. Die aktuellen Ermittlungen konzentrieren sich nun darauf, ob und wie der jüngste Brand in Marzahn in ein solches Muster einzuordnen ist.