چگونه دقیق‌ترین ساعت اتمی جهان فیزیک بنیادی را متحول می‌کند؟

اقتصاد ۲۴- دانشمندان آمریکایی نظریه نسبیت عام انیشتین را مبنی بر این که گرانش سبب کندی زمان می‌شود در کوچکترین مقیاسی که تاکنون ممکن بوده به بوته آزمایش گذاشته‌اند که اختلاف زمانی بین تیک ساعت‌ها را حتی وقتی در فاصله کمتر از میلیمتر از هم قرار دارند، نشان می‌دهد.
«جون یی» از اعضای موسسه ملی استاندارد و فناوری و محقق دانشگاه کلرادو به خبرگزاری فرانسه گفت دقیق‌ترین ساعتی که بر اساس تئوری نسبت عام ساخته شده می‌تواند راه را برای اکتشافات جدید در مکانیک کوانتوم هموار کند.
این محقق آمریکایی و همکارانش یافته‌های خود را در تازه‌ترین شماره مجله معتبر «نیچر» منتشر کرده‌اند. آن‌ها در مقاله‌ای که روز چهارشنبه در اختیار علاقمندان قرار گرفت توضیح داده‌اند که چگونه به پیشرفت‌های فنی لازم برای ساخت ساعتی ۵۰ برابر دقیق‌تر از نمونه قبلی که خود آن‌ها در سال ۲۰۱۰ میلادی ساخته بودند، دست پیدا کرده‌اند.
جالب است گفته شود که ساعت اتمی ساخت محققان آمریکایی در سال ۲۰۱۰میلادی که خود یک رکورد شکنی محسوب می‌شد یکصد برابر دقیق‌تر از ساعت‌های اتمی سزیم بود.

بیشتر بخوانید: «خزانه بذر روز قیامت» ذخایر گیاهی جدیدی دریافت می‌کند

آلبرت انیشتین بیش از یک قرن پیش، در سال ۱۹۱۵ میلادی، نظریه نسبیت عام خود را ارائه کرد که بیان می‌کند چگونه میدان گرانشی یک جسم سنگین منجر به آشفتگی فضا- زمان می‌شود.
این مساله سبب می‌شود که هر چه به آن جسم نزدیک‌تر شویم زمان کندتر بگذرد، به عبارت دیگر هر چه میدان گرانش قوی‌تر باشد سرعت گذشت زمان آهسته‌تر خواهد بود.
ولی دانشمندان تا قبل از اختراع ساعت‌های اتمی که زمان را بر اساس آشکارسازی انتقال الکترون بین دو حالت انرژی درون یک اتم ثبت می‌کنند، قادر به اثبات نظریه نبودند.
تجربه‌های اولیه انجام شده توسط کاوشگر گرانشی A در سال ۱۹۷۶ که با قرار گرفتن یک فضا پیما در شش هزار مایلی سطح زمین صورت گرفت، نشان داد که یک ساعت حمل شده به فضا هر هفتاد و سه سال یک ثانیه سریعتر از نمونه مشابه آن ساعت روی زمین است.
از آن زمان، ساعت‌های اتمی دقیق‌تر و دقیق‌تر شده‌اند و بنابراین می‌توانند نظریه نسبیت را بهتر بسنجند.
تیم تحقیقاتی تحت هدایت جون یی، ده سال پیش، اختلاف زمانی‌ای را ثبت کردند که حاصل جابجایی (تغییر ارتفاع) ساعت تنها به اندازه ۳۳ سانتیمتر بود.
درون ساعت جدید این تیم، ۱۰۰ هزار اتم استرونتیوم قرار دارند که بصورت لایه لایه مانند کومه‌ای از پنکیک روی هم قرار گرفته‌اند و کل ارتفاع آن حدود یک میلیمتر است.
آنچه گروه تحقیقاتی جون یی را بیشتر هیجان‌زده می‌کند این است که چگونه نسل آینده ساعت‌های اتمی می‌توانند گشایشگر قلمرو کاملاً جدید علم فیزیک باشند.

منبع: یورونیوز