نجح علماء متخصصون في الفيزياء من جامعة ”ويسكونسن ماديسون“، حديثًا، في تطوير أكثر الساعات الذرية كفاءة على الإطلاق.
وأكد العلماء الذين نشروا بحثهم في مجلة ”نيتشر“ العلمية، أن الساعة الجديدة تمثل الجيل الجديد من الساعات الذرية القياسية.
وتستطيع الساعة الذرية الضوئية الشبكية قياس الاختلافات في الوقت بدقة تبلغ فقدان ثانية واحدة فقط كل 300 مليار عام، أي أكثر من عمر الكون الحالي بمرات عديدة.
وتعتبر الساعة الذرية، أول مثال على ساعة ضوئية متعددة، إذ يمكن وجود 6 ساعات منفصلة في نفس البيئة داخل ساعة واحدة.
وتفتح الساعة الجديدة آفاقا في دراسة المادة المظلمة واكتشافها، والتعمق في أبحاث الفيزياء، بحثا عن موجات الجاذبية، بالإضافة إلى استعمالاتها الحالية في ترددات موجات البث التلفزيوني وأنظمة الملاحة العالمية ومزامنة الإنترنت ومعرفة مواقع الكواكب بدقة.
وقال شيمون كولكويتز مؤلف الدراسة وأستاذ الفيزياء في جامعة ”ويسكونسن ماديسون“، إن ”الساعات الشبكية الضوئية هي الأفضل في العالم دون منازع، وتحقق مستوى أداء لم يشهد له العالم مثيلا“.
وأضاف الباحث في بيان له حول الابتكار الجديد: ”نحن نعمل على تحسين أدائها وتطوير التطبيقات الناشئة التي يتم تمكينها من خلال هذا الأداء المحسن“.
وتعتمد الساعات الذرية في تشغيلها على مذبذب كهربائي تنظمه ترددات الاهتزاز الطبيعي لنظام ذري، مع وجود خطأ يبلغ ثانية واحدة فقط في نحو 100 مليون عام.
ويمكن للمذبذب الكهربائي أن يقيس الإشارة الكهرومغناطيسية الصادرة عن الإلكترونات في الذرات، عندما تتغير مستويات الطاقة، ما يحتاج أجهزة ليزر شديدة التطور لمطابقة التردد بدقة، واتساق ترددات ذرات السيزيوم هو ما يجعل الساعات الذرية دقيقة جدا.
وأكدت أكثر الساعات الذرية دقة في العالم أن التمدد الزمني الذي تنبأت به نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين يعمل على مقياس المليمترات.
والساعة الذرية اخترعها العالم الأمريكي وليام ليبي في عام 1948 وتعتمد على تردد الرنين الذري لضبط الوقت وتستخدم لمعايرة الثانية.
وتعتبر الساعات الذرية أدق ساعات توقيت حتى الآن حيث يصل مقدار الخطأ ثانية كل 30 مليون سنة تقريبا وفقا للإحصائيات الحديثة والخبراء، الأمر الذي جعل منها معيارا للتوقيت العالمي.
المصدر: إرم.
