Dünyanın en istikrarlı atomik saati
Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsünde çalışan bilim adamları yeni atom saati geliştirdiler. Bu geliştirilen cihaz dünyanın en istikrarlı atomik saati olup, evrendeki temel sabitleri araştıran bilim adamlarına yardımcı olacak.
Çoğu atom saati, sezyum atomlarına dayansa da, bu yeni saat, Ytterbium atomlarının bir kafesine dayanıyor. Ytterbium en doğru atomik saatlerde sıklıkla kullanılır, çünkü herhangi bir malzemenin en yüksek stabilitesine sahiptir.
Atomik saatler söz konusu olduğunda, istikrar, saatin her onay işaretinin zamanlamasının ne kadar tutarlı olduğu anlamına gelir. Ytterbium saniyede trilyon kez doğrulama yapar ve her doğrulama inanılmaz hassas olmalıdır. Bazı doğrulamalar çok yavaşken bazı doğrulamalar çok hızlıysa, saatin doğruluğunu azaltır. Farklılıklar saniyeleri veya dakikaları kullanarak birbirlerini iptal etse bile, küçük dalgalanmalar saatin milisaniye veya nanosaniyelik bir ölçekte daha az etkili olmasını sağlayabilir.
Ytterbium son derece kararlıdır, bu nedenle Ytterbium atom saatleri, pikosaniye ve femtosaniye skalasına (saniyenin 1 / 1.000.000.000.000.000) ölçeklenirken nanosaniye skalasını geçer. Ancak NIST’deki bilim adamları daha da ileri gitmek istediler.
Sıfır Ölü Zaman
Atomik saatler, atomların düşük enerjili durumlarından yüksek enerjili durumuna geçiş hızını dikkatlice ölçerek çalışır. Saat ölçebileceği frekansı ölçerek bir lazerin aynısını aynı frekansta ışık yayması için titizlikle ayarlar.
Ancak, atom saatleri ile ilgili sorunlardan biri “ölü zaman” dır. Atomik saatler, numunedeki atomların başka bir ölçüm için hazırlandığı ölü süreler periyoduyla ayarlamanın alternatif periyotlarını çalar. Ölü zaman periyotlarında, lazerdeki küçük dalgalanmalar, ölçümü biraz düşürebilir ve saati daha az doğru yapar.
Bunu önlemek için, NIST’deki bilim adamları, iki ayrı atom saatini koordine edebilen çift saat olarak adlandırdıkları bir cihaz geliştirdi. Cihazda saatler ayarlarını ve ölü zamanlarını ayrı ayrı değiştiriyor ve böylece lazerlerden biri her an ayarlı kalıyor. Bu da ölü zaman problemini ortadan kaldırmış oluyor.
NIST bilim adamları, yeni saat tasarımlarının gelecekte daha küçük, daha taşınabilir atom saatleri yapmak için kullanılabileceğine inanıyorlar.
Bu tür minyatür atom saatleri, Dünya’nın yerçekim alanını tam olarak haritalamak için tüm dünyaya gönderilebilir, uçaklarda kullanılabilir veya uzaya gönderilebilir. Sonuç olarak, bilimadamlarının elinde olması gereken taşınabilir istikrarlı atom saatleri daha fazla bilimsel buluşlar yapmak için gerekli.
