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.

Mit einem betont unterhaltsamen und zugleich programmatischen Auftritt hat der Kanton Schwyz seine Rolle als Gastkanton an der 83. Olma in St. Gallen übernommen. Bereits die offizielle Eröffnungsfeier im Theater St. Gallen zeigte, wie breit sich der Innerschweizer Kanton präsentieren will – kulturell, politisch und touristisch. Unter dem Motto «Schwyz liefert» rückt der Kanton während elf Tagen ein gutes Stück weiter nach Osten und nutzt die Publikumsmesse als Schaufenster für seine Produkte, sein Brauchtum und seine Eigenheiten.

Musikalisch setzte Schwyz zum Auftakt auf vertraute Namen mit regionalen Wurzeln: Unter der geistreichen, pointierten Moderation der Schwyzer Dirigentin Graziella Contratto spannten Jodlerin Nadja Räss, Schwyzerörgeler Markus Flückiger, Kontrabassist Pirmin Huber, Violinist Raphael Nussbaumer, das Ensemble Kulturschock mit Mezzosopranistin Lydia Opilik sowie Sängerin Linda Elys den Bogen von Volksmusik über Klassik bis Pop. Das Publikum im Stadttheater dankte den Schwyzer Klängen, die sonst eher zwischen Mythen und Rigi zuhause sind, mit tosendem Applaus.

Auch die Bundespolitik war prominent vertreten. Bundesrat Guy Parmelin eröffnete die Messe traditionsgemäss mit einem Ferkel – in diesem Jahr mit Säuli Vivienne, das sich beim Fototermin mit lautem Quieken gegen den Auftritt wehrte. Der Landwirtschaftsminister nutzte die Bühne, um die Olma als «herausragenden Begegnungsort» zwischen Konsumenten und Landwirtschaft zu würdigen und sprach von einer «Schweiz im Kleinformat», in der Fachleute, Familien, Politiker und Tiere zusammenkommen. Gleichzeitig verwies er auf die «Ernsthaftigkeit der Lage» für die Landwirtschaft, etwa mit Blick auf Trockenheit und grosse Hitze im vergangenen Sommer.

Der Schwyzer Landammann Sandro Patierno und Regierungsrätin Petra Steimen-Rickenbacher, Präsidentin des Organisationskomitees für den Gastkanton-Auftritt, stellten den Kanton ins Zentrum. Patierno zeigte sich besonders stolz auf den in Übergrösse ausgestellten Bundesbrief, das Hölloch und die legendären Wetterpropheten und spielte im Bühnengespräch mit Contratto mit dem Motto «Schwyz liefert». Humor bewies er auch, als er – gefragt nach seinen Lieblingstieren – Wildsäue, Wölfe und die Asiatische Hornisse nannte und festhielt, der Kanton Schwyz «liefere» auch in dieser Hinsicht. Verwaltungsratspräsident Markus Streckeisen erklärte die Olma schliesslich offiziell für eröffnet und erinnerte daran, dass die Messe aus dem Zusammenspiel vieler Menschen und Partnerschaften entstehe.

Während der elf Messetage, die in St. Gallen als «fünfte Jahreszeit» gelten, setzt der Gastkanton auf ein Konzept mit zahlreichen Boxen, in denen Besucher Produkte und Bräuche aus Schwyz entdecken können. Neben Klassikern wie der Degustationshalle bleibt auch das traditionelle Säulirennen um 16 Uhr ein Publikumsmagnet. Für Bundesrat Parmelin, der direkt von einem Staatsbesuch in Neu-Delhi an den «etwas kleineren Flughafen» Altenrhein reiste, ist der Gang durch die Olma mehr als Folklore: Er bezeichnete den offenen Dialog zwischen Produzenten, Verarbeitern, Händlern, Konsumenten und Regulierungsbehörden als zentral – eine Botschaft, die zum Selbstverständnis der Messe und zum Auftritt des Gastkantons gleichermassen passt.