Kesinliği, Sezyum Atomik Saatlerden En Az 100 Kat Daha Fazla Olan Saat Geliştirildi

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)’den atomik saat uzmanları, optik tek-iyon saati geliştiren dünyadaki ilk araştırma grubu. Bu araştırma grubundan bilim insanları; geliştirdikleri, iterbiyum..
Görsel Telif:

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)’den atomik saat uzmanları, optik tek-iyon saati geliştiren dünyadaki ilk araştırma grubu. Bu araştırma grubundan bilim insanları; geliştirdikleri, iterbiyum iyonlarının hareketlerine göre zamanı ölçen saat ile şimdiye kadar yalnızca teorik olarak mümkün olduğu düşünülen kesinliği sağlamayı başardılar.

Optik tek-iyon saati (optical single-ion clock) olarak adlandırılan bu cihaz, saniyede trilyonlarca kez iki değişik enerji seviyesi arasında ileri ve geri salınım yapan iterbiyum iyonlarının titreşim sıklıklarını hesaplayarak çalışıyor. Lazer ışınlarının oluşturduğu ‘optik kafes’ içerisine sıkıştırılan bu iyonlar, bilim insanlarına, her saniyedeki iterbiyum tik-taklarının hesaplanması sonucu zamanı oldukça doğru bir şekilde ölçme imkanı sunuyor. Saatin zamanı ölçmedeki kesinliği o kadar fazla ki, birkaç milyar yıl boyunca çalıştırılsa bile yanılma payı yalnızca bir saniye.

Yakın bir tarihe kadar zamanı en iyi ölçen saatler, sezyum atomik saatlerdi. Bu saatlerle saniyenin (SI birim sürede) resmi tanımı yapılıyordu. Dünya’daki kesinliği en yüksek sezyum atomik saate göre 1 saniye, sezyum 133 atomunun iki enerji seviyesi arasındaki yaptığı 9,192,631,770 ışıma döngüsüne eşit. Bu rakam oldukça oldukça tatmin edici görünebilir; fakat zamanın kendisini tanımlamaya gelince, bu döngü bile zamanı tam bir kesinlikle belirlemeye yetmiyor. Çünkü, bu döngü içerisinde bile milyonlarca yılda bir saniye de olsa yanılma payı mevcut.

Dünya çapında araştırmacılar optik atomik saatlerini mükemmelleştirmeye çalıştıklarından, sezyum atomik saatlerden ziyade yaptıkları cihazlara göre saniyeyi yeniden tanımlamaları gerekiyor. Yapılan yeni bir çalışmada da Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)’den bilim insanları, kesinliği en yüksek sezyum atomik saatten en az 100 kat daha fazla kesinlikte optik atomik saat geliştirdiler.

‘’SI saniyenin gelecekteki tanımının optik atomik saatler temel alınarak yeniden yapılacağı kesin olarak kabul ediliyor.’’ Optik atomik saatlerin kayda değer bir uyarım frekansı var (1E14-1E15.) Bu uyarım frekansı, sezyum saatlere göre optik atomik saatleri daha stabil ve daha kesin yapıyor.

Araştırmacılara göre; iterbiyum- yumuşak, gümüş rengi kimyasal element- yaptıkları saat için mükemmel bir iyon. Çünkü, iterbiyumun fazlar arası geçişi oldukça net ve ölçülebilir ‘’kalınlıkta’’.


İlgili Makale: N. Huntemann, C. Sanner, B. Lipphardt, Chr. Tamm, E. Peik. Single-Ion Atomic Clock with3×10−18Systematic UncertaintyPhysical Review Letters, 2016; 116 (6) DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.063001


 

 

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv