Tests zur Konstanz der Konstanten mit Atomuhren

Die großen Fortschritte in der Genauigkeit von optischen Uhren, die zurzeit mit verschiedenen atomaren, molekularen und auch nuklearen Referenzübergängen entwickelt werden, erlauben es, empfindliche Tests auf Änderungen der Feinstrukturkonstante  im Labor durchzuführen. Durch relativistische Beiträge besitzt jede Übergangsfrequenz eine spezifische Abhängigkeit vom Wert von  und eine Änderung darin würde die Frequenzverhältnisse zwischen auf unterschiedlichen Übergängen basierenden Atomuhren verschieben. Diese Experimente bilden eine Ergänzung zu astrophysikalischer Spektroskopie, mit der nach Änderungen der fundamentalen Konstanten über kosmologische Zeiträume gesucht wird. Bisher sind alle Laborexperimente in Übereinstimmung mit der Konstanz der Konstanten, bis hin zu einer Empfindlichkeit auf relative Änderungen im Bereich von 10-17 pro Jahr. Mit ihrem Ensemble von optischen Uhren mit gespeicherten Ionen (Yb+) und Atomen (Sr) und in der Entwicklung befindlichen Systemen (Al+, 229Th) wird die PTB die Empfindlichkeit dieser Tests weiter steigern.