Ne Sezyum Ne Stronsiyum: Dünyanın En Doğru Saati O Elementten Üretildi
Saniyeyi trilyonlarca ana bölüp her birini ölçebilen yeni bir atom saati, zaman ölçümünde çıtayı bir kez daha yükseltti. Singapur Ulusal Üniversitesi'ne (NUS) bağlı Kuantum Teknolojileri Merkezi'nde (CQT) geliştirilen saat, bugüne kadar kaydedilen en düşük hata payına ulaştı. Sonuçlar 23 Eylül'de Nature dergisinde yayımlandı. Ekibin lideri Doç. Dr. Murray Barrett, 'Şu anda elimizdeki saatin dünyanın en doğru saati olduğundan eminim' diyor.
Kaynak: NUS News
Saatin frekansı 19 ondalık basamağa kadar ölçüldü
Rekorun sahibi, periyodik tablonun pek bilinmeyen üyelerinden lutesyum. CQT ekibi bu elementle on yılı aşkın süre önce, doğru özelliklere sahip olduğu sezgisiyle çalışmaya başladı. Ekibin bildiği kadarıyla dünyada lutesyumu zaman ölçümü için kullanan başka bir grup yok.
Atom saatlerinin mantığı onlarca yıldır aynı. Atomdaki bir elektron enerji seviyesi değiştirdiğinde belirli bir frekansta ışıkla etkileşime giriyor. Bu frekans atomun değişmeyen bir özelliği olduğu için bir lazer tam bu değere ayarlanıyor ve ışığın salınımları bir sarkaç gibi zamanı sayıyor.
Dünyanın resmi zamanı 1960'lardan bu yana sezyum atomlarına dayanıyor. GPS'ten iletişim ve ulaşım ağlarına kadar pek çok sistem sezyum saatleriyle senkronize çalışıyor. Ancak iterbiyum, stronsiyum ve alüminyumla kurulan optik saatler çok daha hızlı salındıkları için daha hassas sonuç veriyor. Uluslararası zaman otoritesi, saniyenin 2030 ya da sonrasında bu yeni nesil saatlere göre yeniden tanımlanmasını değerlendiriyor.
Singapurlu ekip, lutesyum saatinin frekansını 19 ondalık basamağa kadar ölçtü ve 1 × 10⁻¹⁹ belirsizlik değerine ulaştı. Bu, şimdiye kadar herhangi bir optik atom saati için bildirilen en düşük değer. Çalışmanın ayrıntıları Nature dergisinde yer alıyor.
İki saat karşılaştırıldı, aradaki 5 milimetrelik yükseklik farkı bile yakalandı
Lutesyumu öne çıkaran, atomun sıcaklık ve manyetik alan değişimlerinden neredeyse hiç etkilenmemesi. Diğer elementlerde bu çevresel etkiler saat frekansını hafifçe kaydırabiliyor. Barrett, saatin Dünya'da ölçülen en sıcak nokta olan ABD'deki Ölüm Vadisi'nden Antarktika platosuna götürülse bile kararlılığını koruyacağını söylüyor.
Her saat, elektrik alanlarla yerinde tutulan tek bir yüklü lutesyum-176 iyonundan oluşuyor ve 848 nanometre dalga boyundaki bir lazerle eşleştiriliyor. Ekip iddiasını sağlamlaştırmak için iki ayrı saat kurdu ve bunları yaklaşık 200 saatlik ölçümle birbiriyle karşılaştırdı. İki saat 5,7 × 10⁻¹⁹ belirsizlikle uyuştu; bu, bugüne kadar yapılmış en hassas saat karşılaştırması.
Makalenin ortak başyazarı Dr. Kyle Arnold, bir standardın doğruluğunu sınamanın tek yolunun saatleri karşılaştırıp sonucun tekrarlanabildiğini göstermek olduğunu vurguluyor. Bu seviyedeki saatler, yer çekiminin zamanı yavaşlatma etkisini milimetrelik yükseklik farklarında bile hissedebiliyor. Nitekim ölçümler, aynı masadaki iki saat arasındaki 5 milimetrelik yükseklik farkını ayırt edebildi.
Sıradaki hedef, laboratuvardaki düzeneği taşınabilir hale getirmek. Ekipten doktora öğrencisi Michael Lee, saatin hassasiyetinden ödün vermeden küçültülebileceğini düşünüyor. Taşınabilir bir sürüm, lutesyum saatinin dünyanın diğer en iyi saatleriyle karşılaştırılmasının da önünü açacak.
Keşfet ile ziyaret ettiğin tüm kategorileri tek akışta gör!
Test
Gündem
Magazin
Video
Bu içerikler de ilginizi çekebilir:
Gökbilimciler Şaşkın: Ters Yönde Dönen Gezegen Keşfedildi
Bilim Dünyasında Tarihi An: İlk Kez Başka Bir Gezegenden Sinyal Alındı
Yorum Yazın