دانشمندان نخستین ساعت هسته‌ای را جایگزین ساعت‌های اتمی کردند

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، سال‌هاست که دانشمندان در سرتاسر جهان برای رسیدن به ساعتی با بالاترین دقت ممکن تلاش می‌کنند. پس از ساعت‌های معمولی که برای قرن‌ها رایج بودند، ساعت‌های اتمی ابداع شدند.

ساعت‌های معمولی، مانند ساعت‌های مچی، از یک نوسانگر کریستال کوارتز برای محاسبه زمان استفاده می‌کنند. کریستال‌ها در فرکانس‌های خاصی ارتعاش می‌کنند که همین مبنای اندازه‌گیری گذر زمان می‌شود؛ شبیه به یک آونگ در یک ساعت خانه پدربزرگ و مادربزرگ‌ها.

با این حال برای اندازه‌گیری‌های پیچیده، مانند بررسی موقعیت فضاپیماها، دقتی فراتر از این مورد نیاز است. ساعت‌های اتمی برای این دقت‌های بالاتر و دوره‌های زمانی طولانی بسیار قابل اتکا هستند، به این معنی که دانشمندان می‌توانند جهت انجام برخی از اندازه‌گیری‌های حساس به آن‌ها اعتماد کنند. 

ساعت‌های اتمی از نور لیزر استفاده می‌کنند تا الکترون‌هایی را که به دور اتم‌ها می‌چرخند بین سطوح انرژی بپرند و جایگزین عملکرد آونگ برای اندازه‌گیری زمان شوند.

با توجه به اطلاعات‌ منتشره توسط موسسه ملی فناوری آمریکا، ساعت‌های هسته‌ای رفتار مشابهی خواهند داشت و از پرش‌های انرژی در هسته اتم برای اندازه‌گیری زمان استفاده می‌کنند.

برای به دست آوردن هسته‌ای که انرژی لازم را برای اندازه‌گیری زمان در اختیار بگذارد، دانشمندان معمولاً باید هسته را با نوعی اشعه ایکس که به طور خاص ساخته شده است منفجر می‌کنند.

با این حال ساعت هسته‌ای جدید با عنصر توریوم کار می‌کند که هسته آن برای پرش انرژی فقط به نور فرابنفش نیاز دارد.

به نظر می‌رسد، ساعت هسته‌ای تازه رونمایی شده دقیق‌تر از بهترین ساعت‌های اتمی امروزی نیست، اما آن‌ها تا چند سال دیگر از دستگاه‌های زمان‌سنج اتمی پیشی خواهند گرفت درست همانند اولین ماشین‌ها سریع‌تر از واگن‌ها نبودند و در آن مقطع زمانی همه چیز در مورد معرفی یک مفهوم جدید بود. این دقیقاً همان چیزی است که اکنون با ساعت هسته‌ای بشر به آن دست یافته است.

ساعت هسته‌ای جدید همچنین نسبت به ساعت اتمی سر و صدای کمتری خواهد داشت، زیرا عملکرد آن به اندازه‌گیری الکترون‌ها متکی نیست. امری که می‌تواند توسط میدان‌های الکترومغناطیسی اشتباه تولید شود و آزاردهنده باشد  این درست مانند آن است که یک ساعت مچی حتی اگر برای تریلیون‌ها سال کار کند، یک ثانیه هم عقب نمی‌افتد. البته با تحقیقات جدید دانشمندان به این سطح از دقت نزدیک‌تر شده‌اند.