ساعت اتمی چین ۷ میلیارد سال بدون خطا کار می کند
بی دانلود: پژوهشگران چینی با بهره گیری از لیزرهای استرانسیوم و فوق پایدار، یک ساعت نوری ساخته اند که دومین ساعت در نوع خود در جهان است.
به گزارش بی دانلود به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه علم و فناوری چین یک ساعت نوری با ثبات و عدم قطعیت کمتر از پنج کوئینتیلیونیمی(۱۰ به توان ۳۰) ساخته اند. این ساعت در هفت میلیارد سال آینده تنها یک ثانیه جا می ماند یا جلو می رود. بدین سبب زمان دقیقی را در طول زندگی ما نشان میدهد.
ساعات نوری نقش مهمی در آینده ای دارند که امروزه درحال ایجاد است. دانشمندان مطمئن هستند که با بهره گیری از ساعات نوری می توانند سیستم های موقعیت یابی جهانی(GPS) دقیق تر و توزیع کلید کوانتومی را توسعه دهند.
تیم های تحقیقاتی مختلفی در کشورهای ژاپن، ایالات متحده و آلمان روی توسعه ساعات اتمی کار می کنند. با این وجود، دقیق ترین ساعت اتمی در دانشگاه کلرادو در بولدر تولید شده است که عملکرد پایداری را نیز از خود نشان داده است.
حالا چین با دستاورد جدید خود دراین زمینه به دومین کشور در جهان تبدیل گشته است که به این فناوری دست می یابد.
ثانیه چیست؟
یک ثانیه که در تصور ما همان یک تیک کوچک در ساعت است، در دنیای علم مبتنی بر یک ساعت اتمی به عنوان «ساعت فواره ای مایکروویو» تعریف می شود. یک ساعت اتمی، اتم های سزیم را به سمت بالا آزاد می کند که در اثر گرانش دقیقاً مانند یک فواره آب به سمت زمین سقوط می کنند. سپس این اتم ها با پالس های مایکروویو برانگیخته می شوند که موجب می شود الکترون ها ذرات نور را جذب و ساطع کنند و به سطوح مختلف انرژی جهش کنند.
هر یک از این چرخه ها یک تیک کوچک است که کسری از ثانیه را تشکیل می دهد و به دانشمندان اجازه می دهد زمان سنجی دقیق را تا چند کوادریلیونم حفظ کنند. با این وجود، دقت چنین ساعتی به فرکانس مایکروویو بستگی دارد. بنابراین، پژوهشگران درحال توسعه یک ساعت نوری هستند که نور لیزر را جایگزین مایکروویو کند. تخمین زده می شود که این کار، عملکرد ساعت را تا دو برابر بهبود بخشد.
ساخت ساعات نوری برای آینده
جهت استفاده از ساعات دیجیتال نوری، حداقل به سه لابراتوار برای دستیابی به پایداری زیر پنج کوئینتیلیونم و عدم قطعیت زیر دو کوئینتیلیوم نیاز است.
تیم تحقیقاتی چین تحت هدایت پان جیان وی از استرانسیوم برای ساخت ساعت نوری خود استفاده کردند.
پژوهشگران اتم های استرانسیم را تا دمای چند میکرو کلوین خنک کردند. سپس آنها را در یک شبکه یک بعدی که با کمک پرتوهای لیزر متقاطع به وجود آمده است، به دام انداختند. سپس از یک لیزر فوق پایدار برای تحریک اتم ها و ایجاد یک انتقال ساعتی که پایدار و دقیق بود، استفاده کردند.
مقایسه این ساعت اتمی با سایر ساعات اتمی تأیید کرد که این ساعت نوری تا ۲.۲ کوئینتیلیونم پایدار می باشد، در صورتیکه عدم قطعیت آن ۴.۴ کوئینتیلیونم بود.
پژوهشگران در مجله تحقیقاتی Metrologia گفته اند که ساعت نوری آنها طی ۷.۲ میلیارد سال تنها یک ثانیه جا می ماند یا جلو می رود.
این تلاش، تیم چینی را در حداقل معیارهای لازم برای ساختن آینده ای قرار می دهد که از ساعات نوری برای زمان سنجی دقیق استفاده می نماید.
پژوهشگران همین طور قصد دارند از اتم های دیگری مانند ایتربیوم برای ساخت ساعت اتمی و مقایسه تفاوت ها در زمان سنجی بهره گیرند.
پژوهشگران همین طور می گویند که کار آنها راه های جدیدی را برای آزمایش نظریه های اساسی در فیزیک و جستجوی امواج گرانشی و ماده تاریک باز کرده است.
منبع: beedownload.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب