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

شیمون کلکوویتز، استاد فیزیک در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون و نویسنده اصلی، می‌گوید: «ساعت‌های اپتیکال اکنون بهترین ساعت‌های جهان هستند و در اینجا به سطحی از عملکرد رسیده‌ایم که قبلاً هیچ‌کس نتوانسته است به آن دست یابد. از مطالعه ما در حال تلاش برای بهبود عملکرد آن و توسعه برنامه های کاربردی جدید هستیم که با این عملکرد بهبود یافته امکان پذیر است.

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

ساعت‌های اتمی با نظارت بر محتوای انرژی الکترون‌ها کار می‌کنند. دانشمندان می گویند وقتی یک الکترون سطح انرژی خود را تغییر می دهد، نور را با فرکانس یکسان برای همه اتم های یک عنصر خاص جذب یا منتشر می کند. ساعت‌های اتمی از لیزرهایی استفاده می‌کنند که دقیقاً روی این فرکانس تنظیم شده‌اند تا زمان را محاسبه کنند و برای حفظ زمان دقیق به پیشرفته‌ترین لیزر دنیا نیاز دارند.

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

این تیم سعی کرد تفاوت بین ساعت ها را به طور دقیق اندازه گیری کند، زیرا دو گروه از اتم ها در محیط های کمی متفاوت به دلیل تغییر در میدان مغناطیسی یا گرانش حرکت می کنند. محققان این آزمایش را بیش از 1000 بار برای اندازه گیری تفاوت انجام دادند و به مرور زمان دقیق تر شدند.

سرانجام دانشمندان به ساعت اتمی رسیدند که هر 300 میلیارد سال فقط یک ثانیه از دست می دهد.

Kolkowitz می‌گوید: «این شگفت‌انگیز است که ما ساعت‌های مشابه و مشابهی ساختیم، در حالی که از لیزری با قدرت کمتر استفاده می‌کنیم، که برای بسیاری از برنامه‌های کاربردی در دنیای واقعی بسیار مهم است.

46