科學家認為，如果能建造出以原子核為基準的「核鐘」，其極高的時間測量精度將使任何極微小的節奏變化都可能暴露暗物質的影響。去年，德國與科羅拉多的物理學家在製造這種核鐘的過程中取得突破，利用放射性元素釷-229作為核心。以色列魏茲曼科學研究院的 Gilad Perez 教授團隊得知此成果後，意識到即使在核鐘尚未完全成形前，也能開啟新的暗物質搜尋方式，並與德國團隊合作，在《物理評論X》上提出了一種檢測暗物質影響釷-229 核特性的新方法。
就像推鞦韆需要抓準節奏，才能維持平穩擺動，原子核也有一個最佳的振盪頻率——物理學稱為「共振頻率」。當輻射頻率恰好吻合時，核子會在基態與高能態之間來回「擺動」。大多數材料的共振頻率極高，需要強烈輻射才能激發，但在 1976 年，科學家發現釷-229 是極少數例外之一，其天然共振頻率極低，僅需一般紫外雷射即可操控，這讓它成為核鐘的理想候選。
核鐘若能實現，將成為終極探測器，靈敏度可達重力的萬億分之一，解析度更比現今暗物質搜尋方法高十萬倍。透過精確觀測釷-229 在量子態間的擺動，研究人員希望捕捉暗物質造成的細微能量變化，進而探索宇宙最神秘的成分之一。
參考資料：
The nuclear clock that could finally unmask dark matterPhys. Rev. X 15, 021055 – Published 15 May, 2025
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