Yeni nükleer saatler, zamanı ölçmek için lazerler kullanarak atom çekirdeğindeki parçacıkları manipüle ediyor ve böylece zamanı tanımlıyor.
Bilim insanları, fiziğin temel yasalarının daha iyi anlaşılmasını sağlayabileceğini söyledikleri dünyanın ilk nükleer saatlerini geliştirdi.
Bu iki cihaz, zamanı atom çekirdeğinin içinde protonlar ve nötronlar arasındaki geçişleri kullanarak, ışığı izlemek suretiyle ölçen en yeni tür atom saatleri olarak tanımlanıyor.
Atom saatleri, son derece hassas zaman ölçümleri için uzun süredir kullanılıyor; ilk örnekleri 1949’da geliştirildi ve isimlerinin çağrıştırdığına rağmen nükleer füzyon ya da fisyon süreçlerinden yararlanmıyor.
Bugüne kadarki en hassas saatler, atomlardaki elektronların enerji düzeyleri arasında sıçramasına dayanıyordu; ancak bu bulgular, bir saatin referans noktasının doğrudan atom çekirdeğinin kendisi olabileceğini gösterdi.
Çin’deki Tsinghua Üniversitesi ve ülkenin diğer kurumlarından araştırma ekipleri ile Avusturya’daki TU Wien’den bilim insanları, çığır açan sonuçlarını çarşamba günü Nature (kaynak İngilizce) dergisinde yayımlanan iki ayrı makalede duyurdu.
Saat, çekirdeği ultraviyole lazer ışığıyla enerji durumları arasında geçiş yapabilen nadir bir atom olan toryum-229’dan yararlanıyor. Bu şekilde davranabildiği bilinen tek çekirdek o.
Ekip, 148,4 nanometre dalga boyunda ultraviyole ışık üreten bir lazer inşa ederek toryum-229 içeren küçük kalsiyum florür kristallerine yöneltti.
En kritik bulgu, nükleer saatlerin çalıştığının gösterilmesi oldu. Lazer, toryum-229 çekirdeğine kilitli kalarak kararlı biçimde zaman tuttu ve test süresi boyunca yaklaşık bir katrilyonda bir (10⁻¹⁵) hassasiyete ulaştı.
Son derece hassas zaman tutma, uydu navigasyonu ve telekomünikasyon gibi günlük teknolojiler için hayati önem taşıyor; nükleer saatler bu sistemlerin doğruluğunu daha da artırabilir.
Makalenin vurguladığına göre bu saatler temel fizik alanında da önemli rol oynayabilir; ancak olası kullanım alanları şimdilik ayrıntılandırılmıyor.
euronews