تلاش دانشمندان برای شکستن رکورد دقت در زمان
تلاش دانشمندان برای شکستن دقت در زمان
مجله علمی ایلیاد - محققین با استفاده از ساعت اتمی نوری، رکورد دقت را شکستند و نشان دادند که این ساعت می‌تواند به‌طرز بی‌سابقه‌ای دارای سازگاری بالایی نیز باشد. این کشف نشان می‌دهد که ساعت‌های اتمی نوری دقیق و قدرتمند هستند و می‌توان از آن‌ها به‌عنوان معیار اندازه‌گیری رسمی طول یک ثانیه استفاده کرد؛ چیزی که در حال حاضر آن‌را با ساعت‌های اتمی مایکروویو اندازه‌گیری می‌کردند. «اندرو لودلاو» از موسسه‌ی ملی تکنولوژی و استاندارد آمریکا «NIST» و عضو گروه محققین می‌گوید: «تعریف دقیق‌تر ثانیه و زیرساخت‌هایی که بتوانند گذر دقیق زمان را ثبت کنند، به ادامه‌ی پیشرفت سیستم‌های زمانی شامل سیستم‌های ارتباطی و مسیریابی کمک می‌کند. این کار همچنین به اندازه‌گیری دقیق پدیده‌های فیزیکی که هنوز به‌خوبی درک نشده‌اند نیز کمک می‌کند.» نتایج تحقیقات این محققین در مجله‌ی Optica به چاپ رسیده است.
ساعت در واقع با شمارش تعداد یک اتفاق تکراری که تناوب آن مشخص است، مانند تعداد تکان‌های یک پاندول کار می‌کند. در ساعت‌های اتمی مرسوم این اتفاق تکراری، نوسانات طبیعی اتم «سزیم» است. از سال ۱۹۶۷ میلادی، سیستم بین‌المللی یکاها هر ۹،۱۹۲،۶۳۱،۸۸۰ سیکل سیگنال مایکروویو تولید شده توسط این نوسانات را یک ثانیه در نظر گرفته است. اگر از اتم‌هایی مانند «اوتربیوم» و «استرانسیوم» استفاده شود، به دلیل بالاتر بودن فرکانس ماکروویو آن‌ها، می‌توان ساعت دقیق‌تر و پایدارتری داشت.
دانشمندان برای اینکه نشان دهند ساعت نوری توانایی سازگاری با ساعت‌های اتمی سزیم استاندارد کنونی را دارد، فرکانس یک ساعت اتمی نوری بر پایه‌ی اوتربیوم را به ناحیه‌ی مایکروویو تبدیل کردند و آن‌را با اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط ساعت‌های اتمی سزیمی در سراسر جهان مقایسه کردند. نتایج نشان دادند که ساعت نوری در طول کل عمر جهان، یعنی ۱۴ میلیارد سال، تنها ۱۰۰ ثانیه را از دست می‌دهد که رکورد جدیدی به حساب می‌آید.
محققین برنامه دارند تا ساعت نوری بر پایه‌ی اوتربیوم را با دیگر انواع ساعت‌های نوری تحت توسعه در موسسه‌ی NIST مقایسه کنند و در مرحله‌ی بعد این ساعت‌ها را با ساعت‌های دیگر نقاط دنیا نیز مقایسه کنند و بفهمند که کدام نوع ساعت نوری بهترین کارایی را دارد و می‌تواند معیار جدیدی برای بازتعریف ثانیه در سیستم بین‌المللی یکاها باشد. محققین اذعان دارند که بازتعریف ثانیه ممکن است چندین سال دیگر طول بکشد.
نوشته: ScienceDaily
ترجمه: امید محمدی – مجله علمی ایلیاد