دقیقاترین ساعت جهان دارای چه خصوصیت ویژهای است؟
مخاطب۲۴- دانشمندان مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) موفق به ساخت دقیقترین ساعت اتمی جهان شدند؛ ساعتی نوری که ۴۱ درصد دقیقتر از رکورددار قبلی (ساعت استرانسیوم) و ۲.۶ برابر پایدارتر از هر ساعت یونی دیگر در جهان است.
در قلب این ساعت یک یون آلومینیوم قرار دارد که به دلیل تیکتاکهای با فرکانس بالا، پایداری زیاد، و حساسیت کم به دما و میدان مغناطیسی، انتخابی ایدهآل برای زمانسنجی است. با این حال، آلومینیوم بهتنهایی قابل کاوش یا خنکسازی با لیزر نبود.
تیم NIST با استفاده از یک یون منیزیم کمکی، این مشکل را با راهحلی خلاقانه حل کرد. یون منیزیم در کنار یون آلومینیوم قرار میگیرد و علاوه بر خنکسازی آن، امکان خواندن وضعیت ساعت را از طریق تعامل کوانتومی فراهم میکند.
برای دستیابی به این دقت بیسابقه، محققان تله یونی دستگاه را بازطراحی کردند، از ویفر الماس ضخیمتر و پوششهای اصلاحشده طلا بهره گرفتند و محفظه خلاء فولادی را با محفظهای از جنس تیتانیوم جایگزین کردند تا نشت گاز و اختلالات عملکردی به حداقل برسد.
این نوآوری راه را برای بازتعریف رسمی "ثانیه" هموار کرده است. تعریف کنونی ثانیه بر پایه نوسانات اتم سزیم-۱۳۳ است، اما ساعت جدید با بهرهگیری از نوسانات نوری آلومینیوم، میتواند استاندارد دقیقتر و مدرنتری را برای زمان در سطح جهانی تعیین کند.
