Νέο ατομικό ρολόι χάνει ένα δευτερόλεπτο στα 30 δισ. χρόνια

36

Ένα νέο είδος ατομικού χρονομέτρου που αναπτύχθηκε στην Ιαπωνία προσφέρει 1000πλάσια αξιοπιστία με τα σημερινά ατομικά ρολόγια. Το «ρολόι οπτικού πλέγματος» θεωρητικά χάνει ένα δευτερόλεπτο ανά 30 δισεκατομμύρια χρόνια.

Τα ατομικά ρολόγια καταγράφουν το χρόνο μετρώντας τη συχνότητα με την οποία ταλαντώνονται τα άτομα καίσιου. Το δευτερόλεπτο ορίζεται σήμερα ως ο χρόνος που απαιτείται για να αλλάξουν ενεργειακή κατάσταση τα εξωτερικά ηλεκτρόνια του καισίου 9.192.631.770 φορές.

Τα ακριβέστερα ρολόγια καισίου χάνουν ένα δευτερόλεπτο ανά 30 εκατ. χρόνια, ωστόσο οι επιστήμονες δεν είναι ικανοποιημένοι με την ακρίβεια αυτή. Η καλύτερη μέθοδος για να γίνει πιο αξιόπιστο ένα ατομικό ρολόι, εξηγούν οι ερευνητές στο New Scientist, είναι να «χτυπά» περισσότερες φορές ανά δευτερόλεπτο.

«Κάθε ρολόι έχει ένα μετρητή που μετρά κάτι περιοδικό. Όσο μικρότερη είναι αυτή η περίοδος, τόσο πιο ακριβές το ρολόι. Για αυτό οι άνθρωποι άλλαξαν τα ηλιακά ρολόγια, με περίοδο μίας ημέρας, με τα εκκρεμή, με περίοδο ενός δευτερολέπτου, και στη συνέχεια με τα ρολόγια χαλαζία, με 100.000 ταλαντώσεις το δευτερόλεπτο» αναφέρει ο Τόμας Ούντεμ του Ινστιτούτου Κβαντικής Οπτικής Max Planck στη Γερμανία.

Οι επιστήμονες είχαν προσπαθήσει στο παρελθόν να αντικαταστήσουν το καίσιο με άτομα μεγαλύτερης ιδιοσυχνότητας, όπως ο υδράργυρος και το στρόντιο, το οποίο ταλαντώνεται 429.228.004.229.952 φορές το δευτερόλεπτο. Η μέτρηση τόσο υψηλών συχνοτήτων αποδείχθηκε πολύ δύσκολη τεχνικά.

Τη λύση δίνει τώρα ο Χιντετόσι Κατόρι του Πανεπιστημίου του Κιότο, ο οποίος κατάφερε να δαμάσει το στρόντιο. Το σύστημά του περιλαμβάνει έξι δέσμες λέιζερ, οι οποίες δημιουργούν στάσιμα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Τα κύματα αυτά δημιουργούν μια σειρά από «πηγάδια» ενέργειας, καθένα από τα οποία φιλοξενεί ένα άτομο στρόντιου, όπως μια αυγοθήκη συγκρατεί τα αυγά.

Η διάταξη αυτή επιτρέπει την ταυτόχρονη μέτρηση των συχνοτήτων όλων των ατόμων, χωρίς το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του κάθε ατόμου να επηρεάζει τα γειτονικά του.

Το ρολόι οπτικού πλέγματος, υποστηρίζει ο Δρ Κατόρι, χάνει ένα δευτερόλεπτο στο ένα πεντάκις εκατομμύριο.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ