دقیق ترین ساعت اتمی جهان ساخته شد

وب سایت تک شات: دانشمندان حاضر در موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا به تازگی موفق به تولید نوع جدیدی از ساعت اتمی شده اند. این ساعت اکنون به عنوان پایدارترین ساعت در جهان شناخته می شود و به دانشمندان در درک بهتر اصول پایه ای جهان کمک می کند.

در حالی که اکثر ساعت های اتمی برپایه اتم های سزیوم ساخته می شوند، این ساعت جدید برپایه اتم های ایتربیم ساخته شده است. ایتربیم با ثبات ترین ماده در جهان است.

وقتی حرف از ساعت های اتمی می شود، پایداری به معنای دقیق بودن هر لحظه ای است که ساعت اعلام می کند. ایتربیم در هر لحظه میلیاردها بار تیک می زند و هر یک از این تیک ها باید دقیق باشد. اگر این تیک ها نامنظم باشند، از دقت ساعت کاسته می شود و وقتی دقت میلی ثانیه ای و نانوثانیه ای مطرح باشد، کوچکترین تاخیرها نیز اهمیت پیدا می کنند.

از آنجایی که ایتربیم پایداری بسیار زیادی دارد، ساعت های اتمی ساخته شده برپایه آن نیز از دقت نانوثانیه ای بهره مند اند. اما دانشمندان به ساعتی با دقتی بیش از پیکوثانیه و فمتوثانیه نیاز داشتند.

ساعت های اتمی با ارزیابی دقیق میزان حرکت اتم ها از حالت کم انرژی به پر انرژی کار می کنند. این ساعت ها با استفاده از لیزر، نور را با نواختی مشابه با حرکت اتم ها می تابانند و با ارزیابی آن، زمان مشخص می شود.

با این حال، یکی از مشکلات ساعت های اتمی، زمان مرده است. طی زمان های مرده، نوسانات کوچک در لیزر می تواند باعث تغییر در ارزیابی شود و به این ترتیب ،از دقت ساعت کاسته می شود.

برای حل این مشکل، دانشمندان چیزی به نام ساعت دوگانه ساخته اند، که دو ساعت اتمی مجزا را باهم هماهنگ می کند. بین این دو ساعت، زمان های مرده جابجا می شود تا اینکه در هر لحظه حداقل یک پرتو لیزر در حال تابش باشد. مشکل زمان مرده به این ترتیب برطرف می شود.

دانشمندان بر این باوراند که ساعت جدیدشان برای تولید ساعت های اتمی کوچک تر در آینده مفید است. ساعت های اتمی امروزه کمی بزرگ اند.

می توان چنین ساعت های اتمی کوچکی را به هر جایی از زمین برد و میدان های جاذبه ای را نقشه برداری کرد، یا اینکه آنها را به فضا برد نسبیت عام را بررسی کرد.