ساخت دقیق‌ترین ساعت جهان با دقت ۱۶ میلیارد ساله!
محققان ژاپنی موفق به ساخت ساعت های شبکه نوری فوق دقیق شده اند که هر ۱۶ میلیارد سال تنها یک ثانیه از دست می دهد.
این ساعت که با استفاده از اتم های فوق سرد در شبکه‌ای از پرتوهای لیزری ساخته شده، حدود ۱۰۰۰ برابر دقیق‌تر از ساعت های اتمی مورد استفاده کنونی برای تعریف زمان است.
به گفته محققان آزمایشگاه مترولوژی کوانتومی مرکز فوتونیک پیشرفته ریکن در ژاپن، ساعت های با این درجه دقت می توانند حوزه‌های جدیدی از علم را با اندازه‌گیری تغییرات کوچک نوسانات در نیروی گرانش ایجاد کنند.
این امر بدان دلیل است که زمان در یک میدان گرانشی قوی بسیار آهسته‌تر از میدان ضعیف حرکت می‌کند؛ انبساط زمان ناشی از گرانش در نظریه نسبیت عام انیشتین پیش‌بینی شده بود.
با قرار دادن این ساعت های فوق دقیق در اعماق مختلف در سراسر جهان می‌توان تغییرات کوچک در گرانش زمین را اندازه‌گیری کرد.
این کار به زمین‌شناسان در درک برخی فرآیندهای عامل رویدادهایی مانند زمین‌لرزه کمک کرده و حتی پیش‌بینی آنها را امکان‌پذیر خواهد کرد.
به گفته محققان، این ساعت همچنین می‌تواند استاندارد بین‌المللی جدیدی را برای ثانیه ایجاد کند.
در حال حاضر ثانیه‌ها توسط ساعت بین‌المللی اتمی تعریف می‌شوند که از نوسانات الکترون‌های درون یک اتم سزیم در زمان سردسازی آن تا حدود صفر مطلق استفاده می‌کند. این الکترون‌ها در زمان نوسان، ریزموجهایی منتشر می‌کنند که قابل اندازه‌گیری هستند.
دقت بهترین ساعت های اتمی سزیم به حدی است که هر ۱۰۰ میلیون سال یکبار حدود یک ثانیه جابجا می‌شوند.
اما محققان ژاپنی با استفاده از اتم های استرونتیوم که در یک شبکه لیزری به شکل جعبه تخم‌مرغ نگه داشته شده‌اند، دو ساعت شبکه نوری ساختند.
یک اتم در هر پیاله شبکه و درون مخزنی با سرمای منفی ۱۸۰ درجه سانتیگراد نگه داشته می‌شود. دانشمندان با اندازه‌گیری فرکانس نور جذب شده توسط میلیون‌ها اتم توانستند از آن برای اندازه‌گیری زمان استفاده کنند.
محققان در سال های اخیر بسیار تلاش کرده‌اند تا دقت این ساعت ها را ارتقا بخشند اما تاکنون تولید نمونه‌ای که بتواند از ساعت‌های اتمی کنونی عملکرد بهتری ارائه کند، مشکل بوده است.
اکنون دانشمندان ژاپنی دریافتند که با استفاده از لیزر یک طول موج خاص و سردسازی اتم ها می‌توان برای ارتقای دقت این ساعت ها استفاده کرد.
آنها دو نمونه از این ساعت ها را برای یک دوره زمانی یک ماهه جهت تائید دقت نظریه خود استفاده کردند. به گفته دانشمندان، اگر ساعت های آنها از زمان آغاز جهان در ۱۳٫۸ میلیارد سال قبل آغاز به کار کرده بودند، اکنون تنها یک ثانیه از دست داده بودند.
