Bilim insanları, atom çekirdeğinde meydana gelen enerji değişimlerini temel alarak çalışan ilk işlevsel nükleer saatleri geliştirdi.
Nature dergisinde yer alan habere göre, Avrupa ve Çin’de faaliyet gösteren iki ayrı araştırma grubu, farklı teknikler kullanarak nükleer saat prototiplerini ortaya koydu.
Atom saatlerinden nükleer saat teknolojisine geçiş
Günümüzde kullanılan atom saatleri, atomların elektronlarının enerji seviyeleri arasındaki geçişleri esas alarak zaman ölçümü yapıyor.
Yeni geliştirilen nükleer saatlerde ise atom çekirdeğinde yer alan proton ve nötronların enerji durumlarındaki değişimlerden faydalanılıyor.
Araştırmacılar, uzun yıllardır teorik düzeyde tartışılan bu yaklaşımın ilk kez pratik ve işlevsel bir zaman ölçüm aracına dönüştüğünü ifade etti.
Toryum-229 temelli ölçüm sistemi
Nükleer saatlerin merkezinde toryum-229 elementinin çekirdeğinde bulunan enerji seviyeleri yer alıyor. Bilim insanları, bu çekirdek geçişlerini morötesi lazer ışını ile uyararak, doğal titreşim frekansını zaman ölçümünde kullanmayı başardı.
Bu yöntem sayesinde son derece yüksek hassasiyete sahip bir zaman ölçüm sistemi elde edildi.
Nükleer saatler 3 milyon yılda 1 saniyelik sapma hassasiyetine ulaştı
Yapılan araştırmalarda geliştirilen nükleer saatlerin, bir günlük çalışma süresinde yaklaşık 3 milyon yılda yalnızca 1 saniyelik sapma gösterecek düzeyde bir doğruluğa ulaştığı belirtildi.
Buna karşılık mevcut optik atom saatlerinin doğruluk seviyesinin, yaklaşık 40 milyar yılda 1 saniyelik sapma düzeyinde olduğu aktarıldı.
Yeni nükleer saatler dış etkilere karşı daha dayanıklı olabilir
Bilim insanları, nükleer saatlerin dış çevresel etkilere karşı daha az hassas olabileceğini ve bu özelliği sayesinde daha dayanıklı ve taşınabilir zaman ölçüm cihazlarının geliştirilebileceğini ifade etti.
Yeni teknolojinin ilerleyen süreçte navigasyon sistemleri, iletişim altyapıları ve evrenin temel yapı taşlarının incelenmesi gibi alanlarda, özellikle karanlık madde araştırmalarında kullanılabileceği değerlendiriliyor.
