ساده‌ترین ساعت جهان، جایگزین احتمالی کیلوگرم

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی موفق به ساخت ساده‌ترین ساعت جهان بر مبنای یک اتم شده‌اند.

به گزارش علم پرس به نقل از ایسنا، به گفته محققان، این دستگاه جدید محاسبه زمان می‌تواند به یک شیوه جدید در تعریف جرم نیز منجر شود.

علاوه بر آن، این دستاورد نشان داده که محققان ممکن است در آینده بتوانند ساعت‌های عجیب‌تر بر مبنای ضدماده یا حتی بدون نیاز به ذرات را بسازند.

اساسا، تمام ساعت‌ها زمان را با تکیه بر بخش‌هایی می‌سنجند که یک رفتار را با الگوهای منظم تکرار می‌کنند. برای مثال یک سال با زمانی که زمین مدار خود را به دور خورشید کامل می‌کند، تعریف می‌شود.

دقیق‌ترین ساعت‌ها در حال حاضر ساعت‌های اتمی هستند که بر چگونگی تغییر اتم‌ها بین دو سطح خاص انرژی تکیه دارند. در اصل، این ساعت‌ها بر حداقل دو ذره که یکی هسته یک اتم و دیگری یک الکترون که بین دو سطح مختلف انرژی به جلو و عقب می‌پرد، تکیه دارند.

محققان با استفاده از این واقعیت که ماده می‌تواند در هر دو حالت ذره و موج وجود داشته باشد، دریافتند که می‌توان زمان را با شمارش نوسانات یک موج ماده اندازه‌گیری کرد.

فرکانس یک موج ماده ۱۰ میلیارد برابر بالاتر از نور مرئی است.

دانشمندان این ساعت را مانند یک ساعت کامپتون که از پاندول و چرخ ساعت برخوردار بوده، معرفی کرده‌اند چرا که مبتنی بر فرکانس یک موج ماده کامپتونی است. آنها دو شیوه شناخته‌شده را برای ساخت این ساعت استفاده کرده‌اند. در نسبیت، زمان برای اجسام در حال حرکت آهسته‌تر شده، به طوری که برای مثال یک اتم سزیم که دور شده و دوباره بازمی‌گردد، جوانتر از یک اتم ایستا است.

ساعت کامپتون هنوز ۱۰۰ میلیون بار کم دقت‌تر از بهترین ساعتهای اتمی امروز بوده اما شاید بتوان آنرا به یک سطح مشابه ارتقا داد.

این شیوه همچنین می‌تواند زمان را برای سنجش جرم نیز مورد استفاده قرار داده و شاید روزی جایگزین کیلوگرم به عنوان جرم مرجع قرار بگیرد.

این پژوهش در مجله ساینس منتشر شده است.