ساخت دقیق‌ترین ساعت جهان/ دقتی برای میلیاردها سال!

محققان با استفاده از یک چینش سه‌بعدی برای اتم‌ها موفق شدند دقیق‌ترین ساعت‌ اتمی جهان تا به امروز را بسازند.

کد خبر: ۱۸۱۹۳۶

تاریخ: ۱۶ مهر ۱۳۹۶ - ۰۸:۰۰

محققان "موسسه ملی فناوری و استانداردها"(NIST) در آمریکا موفق شدند دقت و ثبات کاری ساعت‌های اتمی را نسبت به چند سال گذشته افزایش دهند.

یکی از جدیدترین راهبردهای مورد استفاده در این روش استفاده از شبکه‌های نوری و لیزری است که به طور خاص هر اتم را در حالتی قرنطینه می‌کند که امکان تحرک و ایجاد واکنش بین اتم‌ها وجود ندارد که این اتفاق سبب می‌شود دقت ساعت‌های اتمی تا حد زیادی افزایش یابد.

محققان این موسسه با استفاده از این روش توانسته‌اند دقت ساعت‌های اتمی ‌را به اندازه هزاران و یا حتی میلیاردها سال افزایش دهند.
دقیق‌ترین ساعت این تیم در سال 2015 ساخته شده است اما آنها به تازگی از آن رونمایی کرده‌اند.

مدل‌های پیشین از روش شبکه نوری در یک بعد استفاده می‌کرده‌اند که سبب ایجاد محدودیت در تعداد اتم‌ها می‌شود و بعلاوه در حالت تک‌بعدی احتمال برخورد بین اتم‌ها و کاهش دقت ساعت وجود دارد اما با توجه به اینکه افزایش تعداد اتم‌ها به افزایش دقت ساعت منجر می‌شود، در جدیدترین استفاده از این روش محققان از چینش سه‌بعدی اتم‌ها استفاده کرده‌اند.

اساس کار ساعت‌های اتمی این است که با استفاده از پرتوهای نور لیزر الکترون اتم‌ها انرژی می‌گیرند و به حالت برانگیخته می‌روند و زمانی که این الکترون‌ها به حالت پایه برمی‌گردند نور آزاد می‌کنند و ساعت اتمی با اندازه‌گیری انرژی آزاد شده از این الکترون‌ها زمان را مشخص می‌کند. هر چقدر فاصله و قرنطینه بودن اتم‌ها بیشتر و بدون تغییر باشد اندازه‌گیری زمان دقیق‌تر خواهد بود اما جدا نگه داشتن اتم‌ها از یکدیگر با افزایش تعداد اتم‌ها کار مشکلی است.

محققان این موسسه آمریکایی با استفاده از این روش دقیق‌ترین ساعت اتمی جهان را ساخته‌اند. این ساعت‌ها برای اکتشافات فضایی و کشف امواج گرانشی و ماده سیاه به کار می‌روند.

محققان این پروژه اعلام کرده‌اند که این وسیله حساس‌ترین و دقیق‌ترین ابزار ساخت دست بشر محسوب می‌شود.

نتایج این تحقیق در ژورنال علمی Science منتشر شده است.