Dünyanın ilk nükleer saatleri geliştirildi, zaman artık atom çekirdeğiyle ölçülüyor
Çin'deki Tsinghua Üniversitesi ve diğer kurumlardan araştırma ekipleri ile Avusturya'daki TU Wien'den bilim insanları, dünyanın ilk nükleer saatlerini geliştirdi. Sonuçlar, çarşamba günü Nature dergisinde yayımlanan iki ayrı makalede duyuruldu. Saatler, zamanı atom çekirdeğinin içindeki enerji geçişleriyle ölçüyor ve ultraviyole lazer ışığını izleyerek çalışıyor. Test süresince yaklaşık bir katrilyonda bir hassasiyete ulaşıldı. Bilim insanları bu gelişmenin fiziğin temel yasalarının daha iyi anlaşılmasını sağlayabileceğini söylüyor.
Nükleer saat nedir ve nasıl çalışıyor?
Atom saatleri, son derece hassas zaman ölçümleri için uzun süredir kullanılıyor. İlk örnekleri 1949'da geliştirildi. İsimlerine rağmen nükleer füzyon ya da fisyon süreçlerinden yararlanmıyor. Bugüne kadarki en hassas saatler, atomlardaki elektronların enerji düzeyleri arasındaki sıçramalara dayanıyordu.
Nükleer saat ise referans noktası olarak doğrudan atom çekirdeğini kullanıyor. Çekirdeğin içinde protonlar ve nötronlar arasındaki geçişler, ışığı izleyerek zamanı ölçmek için kullanılıyor.
Toryum-229 ve 148,4 nanometrelik lazer
Saat, çekirdeği ultraviyole lazer ışığıyla enerji durumları arasında geçiş yapabilen nadir bir atom olan toryum-229'dan yararlanıyor. Bu şekilde davranabildiği bilinen tek çekirdek olarak tanımlanıyor. Ekip, 148,4 nanometre dalga boyunda ultraviyole ışık üreten bir lazer kurdu ve bunu toryum-229 içeren küçük kalsiyum florür kristallerine yöneltti.
Nükleer saat çalıştı: Katrilyonda bir hassasiyet
En kritik bulgu, nükleer saatlerin gerçekten çalıştığının gösterilmesi oldu. Lazer, toryum-229 çekirdeğine kilitli kalarak kararlı biçimde zaman tuttu ve test süresi boyunca yaklaşık bir katrilyonda bir (10⁻¹⁵) hassasiyete ulaştı.
Popular Science'ın aktardığına göre Çin'deki saat, Viyana'daki saatten yaklaşık altı kat daha kararlı. Viyana prototipi ise atom saatleri gibi kendini stabilize eden ilk nükleer saat olarak tanımlanıyor. Bu karşılaştırmalar tek bir yayında geçiyor.
Nükleer saat şimdilik en iyi atom saatlerinden geride
Yeni saatler henüz bugünün en iyi optik atom saatlerinden daha hassas değil. Araştırmacılar, daha güçlü ve verimli lazerler ile daha iyi toryum kristalleriyle gelecek nesil saatlerin bu seviyeyi aşabileceğini bekliyor.
Nükleer saatler hangi alanlarda kullanılabilir?
Hassas zaman ölçümü, uydu navigasyonu ve telekomünikasyon gibi günlük teknolojiler için hayati önem taşıyor. Nükleer saatler bu sistemlerin doğruluğunu daha da artırabilir. Makaleye göre bu saatler temel fizik alanında da önemli rol oynayabilir. Olası kullanım alanları şimdilik ayrıntılandırılmıyor. Bazı yayınlar karanlık madde araştırmaları ve fiziksel sabitlerin zamanla değişip değişmediğinin sınanmasından söz ediyor.
Diğer gündem haberleri için esnaf haberleri sayfamızı takip edebilirsiniz.
Kaynak: Nature, Euronews, Popular Science, Dijitaliyidir
📲 Esnaf Sesi'ni Takip Edin
📘 Facebook • 🐦 X (Twitter) • ▶️ YouTube • 📸 Instagram • 📨 Telegram Kanalımız • 💬 WhatsApp Kanalımız • 🦋 Bluesky • 🐘 Mastodon • 📌 Pinterest
Editör: Esnaf Sesi
