Замислете часовник кој отчукува толку стабилно што не губи ниту секунда, дури и откако ќе работи милијарда години. Научниците сега се поблиску од кога било до тоа ниво на прецизност во мерењето на времето, покажа едно ново истражување.
Таков уред во голема мера би ги надминал можностите на атомските часовници, кои дефинираат секунди преку контролирани енергетски скокови во електроните на атомот и во моментов се врв на точноста на мерењето на времето. Во атомските часовници сигналите кои ги возбудуваат атомите осцилираат со фреквенција од една милијарда пати во секунда, пишува CNN.
Истражувачите неодамна развија техника која може да ја зголеми оваа точност со активирање и мерење на осцилации во уште покомплексна цел – јадрото на атомот. Научниците користеле ултравиолетова светлина за да ги возбудат нуклеарните честички во атом на ториум-229, вграден во цврст кристал. Тие потоа ја измериле фреквенцијата на енергетските импулси кои влијаат на јадрото – еквивалент на нишалото во обичен часовник – со броење на брановите во УВ сигналот со алатка наречена чешел за оптичка фреквенција.
Индуцирањето енергетски скокови во јадрото бара многу поголема сигнална фреквенција отколку што е потребна за атомски часовници. Со повеќе бранови циклуси во секунда, овој пристап се очекува да овозможи попрецизно време.
Иако нивниот нуклеарен часовник сè уште е во развој, тој може да го трансформира не само мерењето на времето, туку и проучувањето на физиката, па дури и да влијае на начинот на кој научниците ја истражуваат структурата на универзумот. Прототипот веќе е прецизен како атомски часовник, а идните верзии се очекува да бидат уште попрецизни и стабилни, според истражувањето објавено на 4 септември во списанието Nature.
„Бидејќи истражувачите покажаа дека е можно да се произведат и да се измерат овие сигнали, има многу работи што можеме да ги направиме за дополнително да ја подобриме точноста“, рече водечкиот автор на студијата, Чуанкун Џанг, студент на JILA – истражувачки центар финансиран од Универзитетот во Колорадо Болдер и Националниот институт за стандарди и технологија.
На пример, прилагодувањата може да вклучуваат и прилагодување на фреквенциите на ласерите кои го таргетираат јадрото.
Во атомските часовници електроните на атомите се изложени на електромагнетно зрачење на одредени фреквенции. Изливите на енергија ги возбудуваат електроните, туркајќи ги во повисока орбита околу атомот. Осцилациите што ги поттикнуваат транзициите на електрони помеѓу состојбите го означуваат текот на времето.
Атомските часовници се далеку посигурни од секојдневните часовници кои мерат секунди во вибрациите на кварцните кристали, кои се склони кон паѓање од синхронизација. Со децении атомските часовници се користат во ГПС технологиите за истражување на вселената и меѓународно мерење на времето. Сепак, атомските часовници исто така се подложни на губење на синхронизацијата. Електромагнетните пречки може да ги нарушат возбудените електрони и да влијаат на точноста на мерењето на времето.
Од друга страна, честичките во јадрото на атомот потешко се прекинуваат од електроните. Протоните и неутроните се цврсто поврзани заедно со силната нуклеарна сила – најсилната од сите фундаментални сили. Брановите должини кои можат да предизвикаат нуклеарна транзиција осцилираат на повисоки фреквенции, овозможувајќи попрецизни мерења на времето.
(Index.hr)
(фото: Pxhere)
