Çinli bilim insanları, saniyenin yeniden tanımlanmasında ve ultra hassas bir küresel zaman standardının belirlenmesinde öncü rol oynayabilecek kadar hassas bir saat tasarladı.
Yeni optik saat o kadar hassas ki yaklaşık 30 milyar yılda 1 saniyeden daha az ileri ya da geri sapma gösteriyor.
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'ndeki araştırmacılara göre bu, saatin evrenin mevcut yaşının iki katından fazla çalışması durumunda, yalnızca 1 saniye sapma göstereceği anlamına geliyor.
Saniyeleri 19 ondalık basamağa kadar ölçebilen optik saatler, günümüzde mevcut en hassas zaman ölçme cihazları.
Bu saatler, atomlardaki elektronlar enerji seviyeleri arasında geçiş yaparken yayılan ışığın frekansını kullanarak zamanı ölçüyor.
Bu tür saatler uydu navigasyonu, telekomünikasyon ve hassas ölçümler gibi modern teknolojiler için son derece hassas zaman referansları sağlıyor.
Optik saatler ayrıca temel fizik prensiplerinin test edilmesi, yerçekimi dalgalarının ve karanlık maddenin tespitinde de kullanılıyor.
Şimdiye kadar bilim insanları, onlarca milyar yılda yalnızca yaklaşık 1 saniyelik sapma gösteren, 10⁻¹⁹ seviyesini aşan son derece hassas saatler üretememişti.
Metrologia adlı akademik dergide yayımlanan çalışmaya göre, yeni elde edilen hassasiyetle araştırmacılar, bir dizi öncü uygulamanın kapısını açabilir.
Yeni saat, yerçekimi ve irtifanın milimetre düzeyindeki küçük gözlemlerini mümkün kılabilir, Dünya kabuğunun deformasyonunu, yeraltı suyu değişimlerini izleyebilir ve volkanik aktivitenin daha hassas ölçümlerini yapabilir.
Saniye başlangıçta bir günün 86 bin 400'de biri olarak tanımlanmış olsa da bu, bilimsel uygulamalar için hassas bir ölçüm değildi.
1967'de atom saatlerinin ortaya çıkmasıyla birlikte, Fransa'daki Uluslararası Birimler Sistemi, saniyeyi sezyum-133 atomunun 9 milyar 192 milyon 631 bin 770 salınımı olarak tanımladı.
Ancak optik saatlerin daha hassas olduğu keşfedildikçe, iyileştirme için daha fazla alan olduğu ortaya çıktı.
Bilim insanları, daha hassas optik saatlerle, karanlık madde etkileşimlerinden kaynaklanabilecek düşük frekanslı sinyalleri yakalayarak karanlık maddeyi tespit etmeye yönelik yeni yaklaşımların artık mümkün olabileceğini söyledi.
Çalışmada, "Bu performans, SI saniyesini yeniden tanımlamak için gereken 2 x (10^-18) tek saat hassasiyeti gereksinimini karşılıyor" dendi ve bunun "yüksek çözünürlüklü karanlık madde aramalarına" imkan tanıyabileceği eklendi.
Saniyeyi yeniden tanımlamak için, belirli bir hassasiyet ve kararlılık derecesine sahip en az üç optik saatin farklı kurumlarda kullanılması gerekiyor.
Bilim insanları, şu anda iki optik saatin bu dönüm noktasını çoktan geçtiğini ve daha fazla ultra hassas saatin bir araya gelmesiyle saniyeyi yeniden tanımlama kriterlerinin yakında karşılanabileceğini söyledi.
KAYNAK: independent.co.uk/news/science
Independent Türkçe için çeviren: Çağatay Koparal
