Fizikçiler, toryum çekirdeğini kullanarak zaman ölçümünde mevcut atom saatlerini geride bırakacak yeni teknolojiyi başarıyla gösterdi.
Uluslararası bir araştırma grubu, nadir bulunan bir toryum çekirdeğini zamanlayıcı olarak kullanarak dünyanın ilk işlevsel nükleer saatini çalıştırdı. Bu teknolojik gelişme, zaman ölçümünde hassasiyeti artırmanın yanı sıra karanlık madde arayışlarında ve Standart Modelin ötesindeki fizik çalışmalarında yeni yöntemlerin önünü açacak.
NÜKLEER SAAT İLE ATOM SAATİ ARASINDAKİ FARK NEDİR?
Günümüzün en hassas zaman ölçüm cihazları olan optik atom saatleri, atomların içindeki farklı enerji seviyeleri arasında geçiş yapan elektronların frekansını ölçüyor. Mevcut atom saatleri 100 milyon yılda bir saniyeden daha az sapma gösterecek bir hassasiyetle çalışıyor.
Yeni geliştirilen nükleer saat ise elektronlar yerine direkt olarak atom çekirdeğinin kendi içindeki enerji geçişlerini temel alıyor. Çekirdek atomun derinliklerinde yer aldığı için, elektrik veya manyetik alanlar gibi dış çevresel etkenlerden çok daha az etkileniyor. Uzmanlar, nükleer geçişlerin atomik geçişlere kıyasla çevresel gürültüye karşı 1.000 ila 10.000 kat daha dirençli olduğunu belirtiyor.
YENİ TEKNOLOJİ BİLİM DÜNYASINA NE SAĞLAYACAK?
Viyana Teknik Üniversitesi’nden kuantum metroloji profesörü Thorsten Schumm, bir atom çekirdeğinin lazerle manipüle edilmesi fikrinin gerçeğe dönüşmesinin zaman ölçüm mimarisini tamamen değiştireceğini ifade etti. Çevresel faktörlerden etkilenmeyen bu yapı, saatin uzun vadede çok daha kolay stabilize edilmesini sağlıyor.
Northwestern Üniversitesi’nden araştırmacı Jacob Higgins ise nükleer saat deneyinde kullanılan geçişin, optik atomik saat geçişlerine göre daha yüksek bir kalite faktörüne sahip olduğunu vurguladı. Bu avantajlar sayesinde nükleer saatlerin, aynı ölçüm süresi içinde dünyanın en gelişmiş atom saatlerinden bile daha yüksek performans göstermesi öngörülüyor.
