دقیق ترین ساعت اتمی جهان هر چند سال یک ثانیه عقب می افتد؟

شیمون کلکوویتز، استاد فیزیک در دانشگاه ویسکانسین مدیسون و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: ساعت های نوری بهترین ساعت های جهان در حال حاضر هستند و در اینجا ما در سطحی از عملکرد هستیم که هیچ کس قبلاً نتوانسته است به آن دست یابد. ما در حال تلاش برای بهبود عملکرد آن و توسعه برنامه های کاربردی نوظهور هستیم که با این عملکرد بهبودیافته امکان پذیر شده است.

به طور کلی ساعت‌های اتمی ساعت‌هایی هستند که از تشدید فرکانس‌های اتمی، معمولاً اتم‌های سزیم یا روبیدیم پیروی می‌کنند. این فرآیند به چنین ساعت هایی اجازه می دهد تا زمان را با دقت بالایی اندازه گیری کنند.

ساعت‌های اتمی با ردیابی سطوح انرژی الکترون‌ها کار می‌کنند. محققان می گویند: هنگامی که یک الکترون سطوح انرژی را تغییر می‌دهد، نور را با فرکانسی جذب یا ساطع می‌کند که برای همه اتم‌های یک عنصر خاص یکسان است. ساعت‌های اتمی از لیزرهایی استفاده می‌کنند که دقیقاً روی این فرکانس تنظیم شده‌اند تا زمان را محاسبه کنند و برای حفظ زمان دقیق به پیچیده‌ترین لیزرهای جهان نیاز دارند.

این مطالعه جدید یک ساعت چندگانه ایجاد کرد که اتم های استرانسیم را در یک محفظه خلاء جدا می کرد. این تیم از لیزر ویژه ای استفاده کرد که همانطور که کولکوویتز می گوید، رکورد جهانی اندازه گیری زمان را ثبت کرد.

این تیم سعی کرد تفاوت بین ساعت ها را به دقت اندازه گیری کند، زیرا دو گروه از اتم ها در محیط های کمی متفاوت به دلیل تغییر در میدان های مغناطیسی یا گرانش حرکت می کنند. محققان این آزمایش را بیش از ۱۰۰۰ بار برای اندازه گیری تفاوت انجام دادند و به مرور زمان دقیق تر شدند.

در نهایت، محققان به یک ساعت اتمی رسیدند که هر ۳۰۰ میلیارد سال فقط یک ثانیه از دست می دهد.

او می گوید: «کلکوویتز». با کمال تعجب، ما عملکرد مشابهی را با ساعت‌های مشابه نشان دادیم، در حالی که از لیزر کم‌توان استفاده می‌کردیم، که برای بسیاری از برنامه‌های کاربردی در دنیای واقعی واقعاً مهم است.

۴۶: