Tarihin en hassas atom saati
Abone olTarihin en hassas atom saati, saniyeyi yeniden tanımlamak üzere zamanı saymayı bekliyor. Zamanı atomların titreşiminden ölçerek, 1018 saniyede bir saniye şaşıyor.
Dünyanın en hassas saati, 1950’lerde bilimsel amaçlarla
kullanılan atom saatlerinin yeni kuşağı. Atom saatleri, atomların
titreşim frekanslarını ölçen cihazlar. Örneğin, caeseium atomunun
elektronları iki enerji hali arasında saniyede 9.192.631.770 (9
milyar 192 milyon 631 bin 770) kere gidip geliyor. Bu titreşim
ölçümü, saniyenin de tanımı sayılıyor, 1 saniye caesium atomunun 9
milyar 192 milyon 631 bin 770 kez titremesi için geçen zaman
aralığı olarak tanımlanıyor.
Atom saatlerinin hassasiyeti günlük hayatta kullanılan kol
saatlerinden biraz daha yüksek. Bu saatler 30 milyon yılda bir
saniye atıyor. Ancak, bununla yetinmeyen bilim insanlarının daha
hassas saat yapma arzusu yeni ve daha gelişmiş saatlerin önünü
açıyor.
‘TİK-TAK’ SAYISINI ARTIR
Almanya’nın önde gelen bilim kurumlarından Max Planck Enstitüsü
uzmanlarından Thomas Udem, daha yüksek hassasiyet için, saatin
‘tik-tak’larını artırmak gerekeceğini belirtiyor. Bu teze göre,
akan giden zamanı dilimlere bölen ‘tik-tak’ların sayısı arttıkça,
ölçülen zaman daha ince dilimlere bölünecek. ‘Tik-tak’lar
arasındaki zaman kısaldıkça da ölçüm hassasiyeti yükselecek. Zamanı
daha kısa dilimlere ayırma kavramı, insanoğlunun güneş saatinden
kum saatine, sarkaçlara ve gelişmiş teknoloji kronometrelere uzayan
serüveninin de temelinde yatıyor. Çağdaş caesium saatleri, saniyede
9 milyar titreşim ölçebiliyor.
BİR GÜN BİLE UZUN KALIR
Bilim insanları 1950’lerin caesium saatlerinden daha hassas saat
arayışında ytterbium (Yb) ve strontium (Sr) gibi yeni elementleri
değerlendiriyor. Strontium saniyede 429.228.004.229.952 (429
trilyon 228 milyar 4 milyon 229 bin 952) kez titriyor.
STRONTİUM TEMEL ALINACAK
Strontium elementinden atom saati üretmenin iki yolu var, ya tek
bir atomun titreşimleri sayılacak, ya da birden çok atom aynı anda
sayılacak. Tek atom kullanmanın avantajı, tek atomu, titreşim
frekansını bozan elektromanyetik alandan korumak daha kolay.
Dezavantajı ise, bu derece yüksek bir frekansta tek bir atomun
hareketliliğini ölçmek daha zor. Çok atomlu düzenekte ise, ölçüm
kolaylaşırken, elektromanyetik alanın etkisinden dolayı ölçümün
kesinliğinden yitiriliyor.
YUMURTA KUTUSU DÜZENEĞİ
Tokyo Üniversitesi’nden Hidetoshi Katori, tekli ve çoklu atom
düzeneklerinin avantajlarını birleştiren bir sistem geliştirdi.
Katori, 6 lazer ışını kullanarak elektromanyetik dalgalar
yaratıyor. Bu sistem her bir strontium atomunu tek tek destekleyen
enerji kaynakları yaratıyor. Düzenek, yumurtaların taşınmasında
kullanılan yumurta kutularını andırıyor. Her bir atom kendi
yuvasında elektromanyetik dalgalardan korunuyor. Bu şekilde çoklu
atom düzeneğinde dahi atomlar elektromanyetik dalgalardan
etkilenmiyor.
Daha önce bu sisteme benzer sistemler yapılmış, fakat atomları
koruması gereken lazerlerin titreşimi bozduğu görülmüştü. Katori,
lazerlerin frekanslarını düzeneğin üst ve altını eşit derecede
etkileyecek şekilde ayarladı. Bu şekilde lazerlerin titreşime
etkisi sabitlendi. Katori’nin atom saati zamanı 10-18 kat
hassasiyetinde ölçüyor. Diğer bir deyişle, 1018de bir saniye
şaşıyor.
Kaynak: