Forschung: Wie kosmische Strahlung Verborgenes enthüllt

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Es ist 13 Uhr im schottischen Edinburgh: Ein Knall ertönt, als die One o’Clock Gun von den Zinnen des historischen Schlosses abgefeuert wird. Heute lockt die Kanone vor allem Touristen an, früher galt das Signal Seefahrern, die eine exakte Zeitvorgabe brauchten, um ihre Chronometer zu justieren. Doch ein Problem mit Signalkanonen ist, dass sich Schall relativ langsam ausbreitet. Je weiter der Hörer entfernt ist, desto später hört er den Knall. Deshalb muss er seine Position genau kennen, um seine Uhr korrekt zu stellen. Besser eignen sich deshalb optische Signale wie der Zeitball. Noch heute fällt jeden Tag um 13 Uhr in Greenwich ein Zeitball einen Mast herunter, um die Uhrzeit anzuzeigen.

Doch beide Methoden erfordern, dass man zur rechten Zeit in Hör- oder Sichtweite der Signale ist. Auch sind sie für viele moderne Szenarien nicht genau genug: Im Hochfrequenzhandel an der Börse kommt es zum Beispiel auf Millionstel Sekunden an. Das GPS (Global Positioning System) erlaubt es, Uhren mit dieser Präzision auf die koordinierte Weltzeit (UTC) zu stellen. GPS bringt jedoch einige Probleme mit sich: Das Satellitensignal kann dickes Gestein, Gebäude oder Wasser nicht durchdringen – der Empfang ist an vielen Orten eingeschränkt. Auch können Angreifer das Signal leicht stören oder verfälschen, oder das US-Verteidigungsministerium, der Betreiber des GPS, könnte das Signal aus politischen Gründen sperren.

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• Myonen entstehen, wenn kosmische Strahlung die Erdatmosphäre trifft.
• Mithilfe der Myonentomografie konnten Forscher bereits versteckte Hohlräume in Pyramiden finden, Vulkane und Atomkraftwerke untersuchen.
• Ein japanischer Forscher will mithilfe von Myonen die Uhren globaler Finanzdistrikte synchronisieren, um sie präziser und sicherer zu machen.

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Ein japanischer Forscher hat nun eine alternative Methode entwickelt, die diese Probleme lösen könnte. Dafür nutzt er winzige Teilchen, die vom Himmel fallen: Myonen.

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