دقیق ترین ساعت اتمی دنیا - مجله فناوری

دانشمندان پیروز به ساخت دقیق ترین ساعت اتمی دنیا شدند

در حال حاضر دقیق ترین ساعت در دنیا مبتنی بر الکترون ها درون یک پوسته اتمی است و بهترین ساعت های اتمی دقتی برابر یک قسمت در 10 به توان 18 دارند. حالا نوع جدیدی ساعت مبتنی بر ایزوتوپ توریم در راه است که البته برای اولین بار در سال 2003 پیشنهاد شد اما ساخت آن در دنیای واقعی سخت بود. در ادامه این مطلب از خبرنگاران درباره این ساعت اتمی جدید بخوانید.

محققان اخیرا در مقاله ای که در ژورنال Physical Review Letters چاپ شده، به اندازه گیری زمان با هسته توریم 229 اشاره نموده اند: کاربردها و تحقیقات زیادی برای حالت توریم 229m از لیزر اشعه گاما گرفته تا ساعت هسته ای یونی دقیق و پایدار، ارائه شده است. این نوع ساعت ها امکان دستیابی به سطح جدیدی از دقت را برای کاوشگرهای فیزیک بنیادی فراهم می نماید. برای مثال افراد می توانند به دنبال تغییر در ثابت های بنیادی، جستجوی ماده تاریک یا ردیاب موج گرانشی باشند. امکان استفاده از آن ها در زمین سنجی یا ناوبری مبتنی بر ماهواره نیز وجود دارد.

ساعت اتمی از اتم عناصر خاصی مانند استرانسیوم یا ایتربیم استفاده می نمایند که برای تابش آن ها از لیزر استفاده می گردد. این فرایند برانگیختگی الکترون ها در پوسته های اتمی را در پی دارد و باعث می گردد که آن میان حالت های مختلف انرژی به این طرف و آن طرف بروند.

زمانی این نوسانات ایجاد می گردد که الکترون ها از میان سطوح انرژی گذر نمایند که توسط طول موج های خاص تابش الکترومغناطیسی تحریک می شوند. ساعت اتمی از همین اصل استفاده می نماید، اما بجای الکترون به نوسان هسته تکیه می نمایند.

با وجود چنین موضوعی، هسته اتم برای این انتقال به مقدار زیادی انرژی احتیاج دارند و برای نوسان بجای لیزرهای ساده باید از انرژی در مقیاس اشعه ایکس یا اشعه گاما استفاده کرد که کاربرد آن ها را کاهش می دهد و ما اشعه ای به این قدرتمندی نداریم.

با وجود چنین موضوعی، تریوم 229 یک استثنا محسوب می گردد و از میان هزاران هسته اتم ، به انرژی کمی برای برانگیختگی این هسته احتیاج است و می توان از تابش فرابنفش استفاده کرد. در حالی که چندین پژوهش در گذشته طول موج فرابنفش مورداحتیاج را به چندین مورد محدود نموده بودند، تحقیق جدید بهترین عملکرد را در این زمینه داشته است.

بیشتر بخوانید: ماشین پرنده هگزا توسط شرکت LIFT Aircraft در تگزاس ساخته شده است و تنها گنجایش حمل یک مسافر را دارد. همچنین شرنشین این خودرو احتیاجی به گواهینامه خلبانی ندارد. مقاله ماشین پرنده تک سرنشین را بخوانید.