محققان آمریکایی در حال طراحی ساعت نوری فوقالعاده دقیقی هستند که در طول ۴۰۰میلیون سال حتی به اندازه یک ثانیه عقب و یا جلو نمیافتد.
به گزارش خبرگزاری آسوشیتدپرس، محققان موسسه "استاندارد و فنآوری" در شهر "بولدر" واقع در کلرادوی آمریکا که از تجهیزات بسیار دقیق برای اندازهگیری زمان بر اساس رفتار اتمها استفاده میکنند، هماکنون در حال طراحی ساعت جدیدی هستند که دقیقترین وسیله سنجش زمان در جهان محسوب میشود.
دانشمندان این موسسه خواهان تولید تجهیزات بسیار دقیقی هستند که با کمک آنها بتوان دقت دقیقترین ساعتهای موجود فعلی را آزمایش کرد، سفرهای انسان میان سیارات مختلف را تنظیم نمود و در نهایت رموز اساسی جهان هستی را آشکار کرد. این دستگاههای دقیق حتی شاید به ارسال ایمنتر اطلاعات در شبکه اینترنت نیز کمک کند.
عمر فنآوریهای فعلی مورد استفاده در طراحی ساعتهای بسیار دقیق به حدود ۵۰سال میرسد و دانشمندان این موسسه خواهان جایگزین کردن روشهای جدیدتر و دقیقتر سنجش زمان با فنآوریهای قدیمیتر هستند.
در حال حاضر دقیقترین ساعت استاندارد جهان با گذشت هر ۷۰میلیون سال حتی یک ثانیه عقب و یا جلو نمیافتد اما ساعت جدید در دست طراحی، در هر ۴۰۰میلیون سال به اندازه یک ثانیه عقب و یا جلو نمیافتد و با استفاده از همین فنآوری جدید دقتهای ساعتهای استاندارد در نهایت به ۱۰۰برابر دقت ساعتهای استاندارد و دقیق فعلی خواهد رسید.
به گفته "جیم برگکوییست" محقق این موسسه، فنآوری جدید به گونهای است که ساعت ساخته شده با آن در مقایسه با ساعتهای استاندارد فعلی با سرعت بیشتری به اصطلاح "تیکتاک" میکند، هر چه تعداد این "تیک تاک"ها یا شمارشها در واحد زمان بیشتر باشد، دقت ساعت نیز افزایش مییابد.
برای درک این مطلب میتوان به تعیین برنده در مسابقات دوی سرعت اشاره کرد، در این قبیل مسابقات اگر از ساعتی استفاده شود که در هر ثانیه یک بار شمارش کند، تعیین برندگانی که با فواصل صدم ثانیه از خط پایان عبور میکنند غیر ممکن میشود اما ساعتی که هر ثانیه را هزار بار میشمارد، در این زمینه کارایی کافی خواهد داشت.
فنآوری جدید محققان موسسه استاندارد و فنآوری آمریکا نه تنها احتمالا جایگزین فنآوری مورد استفاده در ساعتهای استاندارد دقیق فعلی خواهد شد، بلکه احتمالا تعریف استاندارد مرسوم از "ثانیه" در علم فیزیک را نیز تغییر خواهد داد.
در تعریف فعلی "ثانیه" که در ساخت ساعتهای دقیق فعلی نیز مورد استفاده قرار میگیرد، از امواج "مایکروویو" و رفتار اتم عنصر سزیوم برای تعیین مدت یک ثانیه استفاده شدهاست.
چنانچه امواج مایکروویو با فرکانسی معین به اتم سزیوم تابانده شود، هسته اتم سزیوم به شکلی منظم به لرزش درآمده و به عقب و جلو جابهجا میشود که طبق قرارداد فعلی در علم فیزیک، هر "ثانیه" مدت زمانی است که هسته اتم سزیوم در این شرایط ۹تریلیون و ۱۹۲میلیارد و ۶۳۱میلیون و ۷۷۰هزار بار عقب و جلو میشود.
در فنآوری جدید، همین اتم به جای امواج مایکروویو، با یک پرتوی لیزر بمباران میشود که لرزش هسته اتم سزیوم در این روش ۱۰۰هزار بار سریعتر از لرزش آن در مورد قبلی است که از آن میتوان برای تعریف جدید یک "ثانیه" استفاده کرد.
به گفته "برگ کوییست"، بین پنج تا ده سال طول خواهدکشید تا دانشمندان اتم عنصر مناسب برای استفاده در قلب این ساعت نوری جدید را انتخاب کنند که این ساعتها پس از آن تاریخ احتمالا به مرور جایگزین ساعتهای اتمی دقیق فعلی خواهند شد.