300 Milyon Yıl Şaşmayan Atom Saati

Amerikalı uzmanlar 300 milyon yıl boyunca hiç şaşmayacak, ne bir saniye ileri gidecek ne de bir saniye geri kalacak son derece hassas yeni bir atom saati üzerinde yaptıkları çalışmaları tamamladı.

Colorado eyaletindeki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü laboratuarlarında çalışan araştırmacılar tarafından yapılan açıklamada NIST-F2 adı verilen saatin Amerika’da yeni sivil zaman birimi ve frekans standardı olarak kullanılacağı bildirildi. Şu anda kullanımda olan mevcut standart ise 1999 yılında NIST-F1 saati tarafından belirlenmişti. NIST-F2 ise NIST-F1′den üç kat daha hassas.

Hem NIST-F1 hem de NIST-F2 saatleri, bir saniyelik süreyi ölçmek için sezyum elementinin atomlarından oluşan bir ‘fıskiye’ kullanıyor.

Atom saatleri, atomların titreşim frekanslarını sayma esasına dayanır. Buna göre bir saniye, 1967 yılından bu yana, bir sezyum atomunun iki enerji hali arasında 9 milyar 192 milyon 631 bin 770 kez gidip gelmesi yani titreşim gerçekleştirmesi için harcadığı süre olarak tanımlanıyor.

Daha önce dediğim gibi bu yeni atom saati, 300 milyon yıl boyunca bir saniye bile atlamayacak. Günlük hayatta bir saniye ileri gitmenin ya da geç kalmanın çok bir şey ifade etmeyeceğini düşünebilirsiniz haklı olarak. Ne de olsa hepimizin evinde çok sayıda saat vardır ama hiçbiri yüzde yüz hassas değildir, bazıları ileri, bazıları geridir. Ancak telekomünikasyon, uydu navigasyonu, elektrik enerjisi ağları ve borsalar, son derece hassas zamanlamalarla çalışır.

Hassas zamanlama, GPS yani Küresel Konumlandırma Sistemi’nin geliştirilmesinde ve işlevinde de kritik önem taşıyor. Bunun nedeni, konum tespitinde kullanılan uyduların son derece hassas senkronizasyon gerektirmesi.

Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü NIST’ten yapılan açıklamada resmi zaman, her gün yüzmilyarlarca dolar tutarındaki mali işlemlerin zaman etiketlemesinde kullanılıyor. NIST’e 2019 yılına kadar 8 milyar kez bilgisayar saati senktronize etme talebi gelmiş. Enstitüler, 50 milyon saate zaman güncellemesi veriyor.

Yeni hassas atom saatinin bir başka işlevi de teorik fizik alanına katkıları. Teorik fizikçiler, bu saat sayesinde doğanın sabitlerinin hakikaten de sabit olup olmadığını daha hassas şekilde ölçebilir.

Ayrıca uyduların performansı da deniz seviyesindeki yükselmeleri daha hassas şekilde izleyebilecekleri için bu saat sayesinde geliştirilebilir.

Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü NIST geçen yıl da 3 milyar 700 milyon yıl boyunca sadece bir saniye şaşan bir iyon saati geliştirmişti. Ancak bu iyon saati genel kullanıma sunulmak için yeterince stabil değil ve üzerinde daha fazla deneme yapılması gerekiyor.

Kaynak: VOA