دقیق ترین ساعت اتمی جهان ساخته شده است

ساعت اتمی جدید هر 300 میلیارد سال فقط یک ثانیه از دست می دهد و جدیدترین و دقیق ترین ساعت اتمی است که تا کنون ساخته شده است و دانشمندان می گویند که می تواند به شکار ماده تاریک یا جستجوی امواج گرانشی کمک کند.

گروهی از فیزیکدانان برخی از کارآمدترین ساعت های اتمی را ساخته اند.

گفته می شود این ابزار زمان را به قدری دقیق اندازه گیری می کند که هر 300 میلیارد سال فقط یک ثانیه از دست می دهد و به آن امکان می دهد امواج گرانشی، ماده تاریک و سایر پدیده های فیزیکی را با دقت بیشتری اندازه گیری کند.

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

به طور کلی، ساعت‌های اتمی ساعت‌هایی هستند که از تقویت 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 وقتی یک الکترون سطوح انرژی را تغییر می دهد، نور را با فرکانس یکسان برای همه اتم های یک عنصر خاص جذب یا ساطع می کند. ساعت های اتمی از لیزرهایی استفاده می کنند که دقیقاً روی این فرکانس تنظیم شده اند تا زمان را محاسبه کنند و برای حفظ زمان دقیق به پیشرفته ترین لیزرهای دنیا نیاز دارند.

این مطالعه جدید چندین ساعت ایجاد کرد که اتم‌های استرانسیم را در یک محفظه خلاء جدا کرد. این تیم از لیزر ویژه ای استفاده کرد که به گفته کولکوویتز یک رکورد جهانی برای اندازه گیری زمان ثبت کرد.

این تیم تلاش کرد تا تفاوت‌های بین ساعت‌ها را به دقت اندازه‌گیری کند، زیرا دو گروه اتم در محیط‌های کمی متفاوت به دلیل تغییر در میدان‌های مغناطیسی یا گرانش حرکت می‌کنند. محققان این آزمایش را بیش از 1000 بار برای اندازه گیری تفاوت انجام دادند و به مرور زمان دقیق تر شدند.

در نهایت، محققان به ساعت اتمی رسیدند که هر 300 میلیارد سال فقط یک ثانیه از دست می دهد.

Kolkowitz می‌گوید: «شگفت‌انگیز است که ما مانند ساعت‌های مشابه، با استفاده از لیزر کم‌توان کار می‌کردیم، که برای بسیاری از کاربردهای دنیای واقعی واقعاً مهم است.

این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.