Yakın zamana kadar, en doğru saat, 3,7 milyar yılda sadece 1 saniye yanlış olan kuantum saati olarak kabul edildi. ABD'de Colorado eyaletinde geliştirilen atomik deneysel saat tarafından aşıldılar.
2014 yılında, Colorado Boulder Üniversitesi ve Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nden bir grup araştırmacı bilim insanı, stronsiyum atom saatinin icadını duyurdu. Bu saat, öncekilerden 1,5 kat daha hassastır.
Böyle bir saat, beş milyar yıl boyunca durmadan çalışabilseydi, ileri gitmez ve bir saniye bile geri kalmazdı.
Dünyadaki bu en hassas saatte, birkaç bin stronsiyum atomu, güçlü bir lazer ışını tarafından oluşturulan optik bir kafes olan yaklaşık yüz filtreden oluşan zincirler halinde düzenlenmiştir.
Stronsiyum atomlarının titreşim frekansı saniyede 430 milyar defadır. Bu frekans sayesinde stronsiyum saatleri, dünya standartlarında kabul edilen sezyum saatlerinden çok daha hassastır.
Stronsiyum ve sezyum saatleri
Uluslararası standartlara göre sezyum bazlı atomik saatler en doğru saatler olarak kabul edilir. Örneğin, Colorado, ABD'deki NIST-F1 saatleri.
Optik stronsiyum saatleri, mikrodalga kullanan sezyum saatlerinden daha yüksek frekanslarda çalışır. Yüksek doğruluğu ve kararlılığı nedeniyle, stronsiyum saatler sezyumun yerini alabilir ve dünya çapında dünya saatini ölçmek için ana standart olarak kabul edilebilir.
Atom saatinin verimliliği nasıl ölçülür?
Bir atom saatinin verimliliğini ölçmek için iki ana parametre kullanılır: kararlılık ve doğruluk. Stabilite, saatin hızının zaman içinde nasıl değiştiğini gösterir ve mekanizmanın uzun süreli çalışması için önemlidir. Doğruluk, saatin bağlı atomların enerji seviyeleri arasında titreştiği rezonans frekansına ne kadar yakın olduğunu gösterir.
Stabilite ve doğruluk açısından, deneysel stronsiyum saati tüm rekorları kırar.
Neden bir atom saatine ihtiyacınız var?
Zaman ölçüm teknolojisi, daha az doğrudan daha doğruya doğru gelişmiştir. İlk başta her saati ölçmek yeterliydi, daha sonra dakikaları ve saniyeleri ölçmek mümkün oldu.
Yüksek doğruluğuna rağmen, atomik saatler insanlar için çok gerekli görünmüyor. Ama bu sadece ilk bakışta.
Bu tür bir zaman ölçümü doğruluğu, saniyenin milyarda birinin bile önemli bir rol oynadığı bazı sistemler için gereklidir. Örneğin, telekomünikasyon sistemlerinin ve uydu navigasyon sistemlerinin çalışmasını senkronize etmek için atomik saatler kullanılır.
Elektrik tedarik eden şirketler, elektrik kablolarının nerede hasar gördüğünü belirlemek için nükleer teknolojiyi kullanır. Uzay araştırmaları, uzak uzay nesnelerinin radyo gözlemlerini yapmak için atomik saat teknolojisini kullanır.
Frekans, zaman için geçerli olan bir kavramdır. Bu zamanın büyüklüğüdür, bu saatin çalışma hızıdır. Bu değer radyo ve televizyon yayınlarında istasyon ve kanallar arasında çakışma olmaması için dikkate alınır.
Güneş sisteminin içinde bir sonda ile uzayın gözlemleri, Dünya istasyonlarında doğru atomik saatlerin katılımı olmadan imkansızdır.
Zaman, çeşitli insan etkinliklerinin düzenlenmesinde önemli bir rol oynar. Finansal piyasalar, işlemlerin zamanlamasının belirlenmesinde giderek daha doğru hesaplamalara ihtiyaç duymaktadır.
