In een onopvallend gebouw aan de rand van Boulder, Colorado, werkt een team van wetenschappers aan een klok die ons begrip van het universum radicaal zou kunnen veranderen. De klok, bekend als de atoomklok, is het meest nauwkeurige tijdwaarnemingsapparaat dat ooit is gemaakt. Het is zo nauwkeurig dat het potentieel gebruikt zou kunnen worden om nieuwe deeltjes en krachten te detecteren, en zelfs om de wetten van de natuurkunde te testen.

De atoomklok werkt door de trillingen van atomen te meten. Wanneer atomen worden blootgesteld aan een specifieke lichtfrequentie, trillen ze met een bepaalde snelheid. Dit tarief is ongelooflijk nauwkeurig en verandert niet in de loop van de tijd. Dit maakt atoomklokken ideaal voor het meten van tijd.

De huidige atoomklok is zo nauwkeurig dat hij het verstrijken van de tijd tot op één seconde per 300 miljoen jaar kan meten. Dit betekent dat het potentieel kan worden gebruikt om veranderingen in de natuurwetten te detecteren die zich over langere perioden voordoen.

Sommige natuurkundigen geloven bijvoorbeeld dat de wetten van de natuurkunde kunnen veranderen naarmate het universum uitdijt. Als dit waar is, zou de atoomklok kunnen worden gebruikt om deze veranderingen te detecteren. De klok zou ook kunnen worden gebruikt om andere theorieën in de fundamentele natuurkunde te testen, zoals de relativiteitstheorie en het standaardmodel van de deeltjesfysica.

De atoomklok is nog in ontwikkeling en het kan nog enkele jaren duren voordat hij klaar is voor gebruik in fundamentele natuurkundige experimenten. De potentiële beloningen zijn echter enorm. Als de klok kan worden gebruikt om nieuwe deeltjes en krachten te detecteren, of om de wetten van de natuurkunde te testen, zou dit een revolutie teweeg kunnen brengen in ons begrip van het universum.

Hier zijn enkele specifieke manieren waarop de atoomklok kan worden gebruikt om de fundamentele natuurkunde te transformeren:

* Om nieuwe deeltjes te detecteren: De atoomklok zou kunnen worden gebruikt om de aanwezigheid van nieuwe deeltjes te detecteren die worden voorspeld door theorieën die verder gaan dan het standaardmodel. De klok zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om de aanwezigheid van donkere materie te detecteren, een mysterieuze substantie die ongeveer 27% van het universum uitmaakt, maar nog nooit rechtstreeks is waargenomen.

* Om de wetten van de natuurkunde te testen: De atoomklok zou kunnen worden gebruikt om de wetten van de natuurkunde te testen, zoals de relativiteitstheorie en het standaardmodel van de deeltjesfysica. De klok zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om te testen of de lichtsnelheid constant is of in de loop van de tijd varieert.

* Om de evolutie van het universum te bestuderen: De atoomklok zou kunnen worden gebruikt om de evolutie van het universum te bestuderen. De klok zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om de snelheid te meten waarmee het heelal uitdijt.

De atoomklok is een krachtig instrument dat het potentieel heeft om ons begrip van het universum radicaal te veranderen. Naarmate de klok zich verder ontwikkelt, is het waarschijnlijk dat we de komende jaren nog meer baanbrekende ontdekkingen zullen zien.