İnsanoğlu var olduğu günden beri eliyle tutamayıp gözüyle göremediği fakat algıladığı bir şeyi yani ‘Zaman’ı daima merak etmiştir. Karşılaştığı olağanüstü durumlarda meydana gelen olayları, daha önce başına gelenleri ve daha sonra da gelmesi olası durumları ‘Zaman’ diyebileceğimiz bir kavram altında sınıflandırmaya çalışmıştır.
Bunu sağlayabilmek amacıyla da tüm insanlar için ortak bir referans olabilecek bir standart, daha doğrusu zaman birimi tanımlamak istemiştir. Önceleri, sürekli ve düzenli olarak tekrarlanan gece-gündüz devinimlerini bir ölçü olarak kullanmışlardır. Ancak bunun oldukça yetersiz olduğu çok geçmeden anlaşıldığından yeni arayışlar içine girmişlerdir. Buna örnek olarak diktikleri bir değneğin güneş tarafından oluşturduğu gölgeyi bir cetvel üzerinde doğrusal olmayan işaretlemeler yaparak ‘Zamanı belirlemede kullanmaya çalışmışlardır. (M.Ö. 1500 Mısır) Daha sonraları yine önce Mısırlıların bulup Yunan ve Arapların geliştirdiği su saatlerinden faydalanılmıştır. Ortaçağın 11.Yüzyılında ise Çinli araştırmacı ve mühendisler ilk mekanik saatleri yapmaya başlamıştır. Bu çağda özellikle denizciler tarafından kum saatleri de kullanılmıştır. Örnek: Ferdinand Magellan, 18 adet geminin her birine bu saatlerden koyarak 1522’de Dünya turuna çıkmıştır. Bir sarkaç tarafından tetiklenen mekanik düzenekli daha hassas saatin bulunması ise 1656 yılında Christiaan Huygens’e nasip olmuştur. Christian Huygens, saniyenin günlük hayatta ilk kez hassas bir şekilde ölçülebilmesini sağladı. Bu yıllardan 20. yüzyılın ortalarına kadar saniye, astronomik bir gözlem olarak tanımlandı. Burada, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüş süresi esas alınarak bir gün 24 saate, saat 60 dakikaya, dakika ise 60 saniyeye bölündü (24 x 60 x 60 = 86.400).
Bunun sonucunda Saniye, "Bir ortalama Güneş gününün 86.400'de biri" olarak kabul edildi. Ne var ki çeşitli nedenlerle Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüş hızının sabit olmadığı anlaşıldığından saniyenin tanımlandığı "gün" kavramı esnek ve güvenilmez olmuştu. Bu yüzden, Daha kararlı bir saniye ölçütünü saptama gereksinimi doğdu. Bu ölçüt, astronomik sürece değil daima tutarlı ve hiç değişmeyen titreşimler üreten ve maddenin temel yapısı olan atomların hareketine dayandırıldı. 1967 yılında ‘Uluslararası Ölçü Birimi’ Enstitüsü (SI), bir saniyeyi, sezyum 133 atomunun (Sezyum atomu bu işin tek elementi değil ancak saflaştırılması diğer atomlara göre daha kolay) iki yörüngedeki farklı enerji seviyeleri arasında yaptığı geçişe karşılık gelen 9.192.631.770 periyodu olarak tanımlandı. Bunu açarsak saniyede 9,2 milyar döngü.(titreşim). Böylece artık Dünya’nın ekseni ve devamlı azalan dönme hızının hesaba katılmasına gerek kalmamıştı. Ayrıca, Sezyum atomunun bu özelliğinden faydalanılarak yapılan saatin hassasiyeti: 0,000 000 000 000 02 (Yüz trilyonda iki) nano saniye/gün’dür.
Ancak insanoğlu bununla da yetinmemiş, sezyum atomundan yüzlerce defa çok daha fazla titreşim yapabilen (Saniyede 429.228.004.229.873 titreşim yani 429 Trilyon salınım) stronsiyumu kullanmayı planlamıştır. (Titreşim, atomun dış yörüngesinde bulunan elektronların lazer ışığı ile uyarıldığında bir yörüngeden diğerine enerji farklılığından ötürü gidip dönerken yaptığı salınımdır.) Bunun yanı sıra stronsiyum atomlarını -273 derece mutlak sıcaklığa inanılmaz yakın seviyede soğutarak manyetik alan içerisinde gaz haline getirmek suretiyle oluşturulacak sürücü düzeneği vasıtasıyla yeni nesil saatlerin hassasiyeti milyarlarca yıl içerisinde sadece 1 saniyelik sapma seviyesine getirilecektir. (Bir atom saatinin bile "tam sıfır" hata yapması kuantum belirsizliği ve evrenin kuralları gereği olanak dışıdır.
NEDEN DEĞİŞTİRİLİYOR?
Çünkü Sezyum atom saatleri de Astronomide, Bilgisayar teknolojisinde ve Haberleşme gibi alanlarda artık yetersiz kaldı. Ayrıca Optik atom saatleri sezyumdan yüzlerce defa, kat be kat daha hassas.
Bu çerçevede “Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı (CGPM)” 2030'da nihai kararı verecek. Günümüzde de hâlâ eski tanımı kullanıyoruz ama 2030'dan sonra saniye, artık sezyuma değil, optik atom saatine göre (olası Stronsiyum atom saati) tanımlanacak. Günlük hayatımızda ise bu yeni tanım hiçbir şey fark ettirmeyecek, Ama GPS, internet, finans işlemleri ve uzay navigasyonu inanılmaz derecede hassas olacak.
Sonuç: Saniyenin tarihsel yolculuğu, insanlığın doğayı anlama ve kontrol etme arzusunun bir aynasıdır. Bir zamanlar Güneş'in gökyüzündeki hareketine göre astronomik olaylarla belirlenen saniye, bugün bir atomun çekirdeğindeki elektronların titremesiyle ölçülmektedir. Gelecekte optik atom saati ile yapılacak, yeni tanım, sadece zamanı daha iyi ölçmemizi sağlamayacak; aynı zamanda genel görelilik teorisinin test edilmesinden karanlık madde arayışlarına kadar temel fiziğin sınırlarını genişletecektir.
