دانشمندان در اتریش و چین نخستین ساعت‌های هسته‌ای عملیاتی جهان را ساخته‌اند که زمان را با اندازه‌گیری تغییرات انرژی در هسته اتم توریم اندازه می‌گیرند.
همشهری آنلاین، فرخنده رفائی: ساعت‌های فوق دقیق فقط برای نمایش زمان روی صفحه یا عقربه‌ها ساخته نمی‌شوند بلکه بخش مهمی از زیرساخت فناوری‌های امروزی به شمار می‌روند. سامانه‌های موقعیت‌یابی ماهواره‌ای، شبکه‌های ارتباطی و بسیاری از تجهیزات علمی به اندازه‌گیری بسیار دقیق زمان وابسته‌اند و حالا دانشمندان در تلاشند مرزهای این دقت را یک گام دیگر جابه‌جا کنند.
به گزارش رویترز، دو گروه پژوهشی در وین اتریش و پکن چین به‌طور مستقل موفق شده‌اند نخستین ساعت‌های هسته‌ای عملیاتی جهان را بسازند؛ دستاوردی که می‌تواند نسل تازه‌ای از فناوری‌های زمان‌سنجی را شکل دهد. نتایج این دو پژوهش همزمان در مجله علمی نیچر منتشر شده است.
ساعت‌های اتمی امروزی برای اندازه‌گیری زمان از تغییر وضعیت انرژی الکترون‌های اتم استفاده می‌کنند. در این نوع ساعت‌ها، لیزر یا امواج مایکروویو الکترون‌ها را میان دو سطح انرژی جابه‌جا می‌کند و دانشمندان با اندازه‌گیری دقیق این تغییرات، مرجعی بسیار پایدار برای زمان به دست می‌آورند.
اما ساعت هسته‌ای سراغ بخش دیگری از اتم می‌رود. در این فناوری، تغییرات انرژی در هسته اتم که از پروتون‌ها و نوترون‌ها تشکیل شده، اندازه‌گیری می‌شود. دانشمندان برای این کار از ایزوتوپ توریم-۲۲۹ استفاده کرده‌اند که هسته آن یک ویژگی بسیار مهم دارد: می‌توان آن را با استفاده از لیزر به حالت انرژی دیگری منتقل کرد.
هر دو گروه، اتم‌های توریم-۲۲۹ را در بلورهای فلورید کلسیم قرار دادند و با لیزر تغییرات انرژی هسته را دنبال کردند. تیم «وین» از بلورهای توریم با کیفیت بالاتر استفاده کرده، در حالی که تیم «پکن» به لیزر قدرتمندتری دست یافته است. پژوهشگران می‌گویند ترکیب این دو دستاورد می‌تواند در آینده عملکرد ساعت‌های هسته‌ای را به شکل قابل‌توجهی بهتر کند.
بیشتر بخوانید:
- نگاهی نو به رازهای زمان در مقیاس کوانتومی
- ساعت عجیبی که زمان کیهانی را هم نشان می‌دهد | شاهکار مکانیکی لگو دانشمندان را شگفت‌زده کرد
- ناهماهنگی زمین و زمان! | ساعت رسمی جهان یک ساعت جلو کشیده می‌شود
دلیل اصلی امید دانشمندان به این فناوری آن است که هسته اتم بسیار کوچک‌تر و در برابر برخی اثرات محیطی مقاوم‌تر از پوسته الکترونی اتم است. به همین دلیل، در صورت تکمیل فناوری، ساعت‌های هسته‌ای می‌توانند به دقتی حتی بالاتر از ساعت‌های اتمی دست پیدا کنند و در عین حال ساختاری جمع‌وجورتر و مقاوم‌تر داشته باشند.
با این حال، هنوز نمی‌توان گفت ساعت‌های هسته‌ای جای ساعت‌های اتمی را گرفته‌اند. پژوهشگران تأکید کرده‌اند که نمونه‌های فعلی هنوز به عملکرد نهایی موردنظر نرسیده‌اند و بهترین ساعت‌های اتمی همچنان در دقت و پایداری از آنها بهتر هستند.
کاربرد احتمالی این فناوری فقط به ساعت دقیق‌تر محدود نمی‌شود. ساعت‌های هسته‌ای در آینده می‌توانند برای موقعیت‌یابی ماهواره‌ای، هماهنگ‌سازی انتقال داده، نقشه‌برداری دقیق و اندازه‌گیری‌های علمی استفاده شوند. این فناوری همچنین می‌تواند ابزار تازه‌ای برای آزمایش قوانین بنیادی فیزیک باشد. تیم وین حتی از ساعت هسته‌ای خود در آزمایشی برای جست‌وجوی ماده تاریک استفاده کرد؛ آزمایشی که به کشف ماده تاریک منجر نشد، اما نشان داد این ساعت می‌تواند در آزمایش‌های فیزیک بسیار دقیق نیز کاربرد داشته باشد.
در صورت حل چالش‌های فنی، ساعت هسته‌ای می‌تواند به یکی از مهم‌ترین گزینه‌ها برای نسل آینده زمان‌سنجی تبدیل شود؛ فناوری‌ای که به جای اندازه‌گیری رفتار الکترون‌ها، تیک‌تاک زمان را از قلب خود اتم استخراج می‌کند.
کد خبر 1074951 منبع: همشهری آنلاین
-
تصمیم جدید اپن ای‌آی برای کاربران اروپایی | متن‌های تولید شده با چت جی‌پی‌تی واترمارک می‌خورد
-
لپ‌تاپ‌های آینده از جیب تا میز کار؛ نمایشگر رول شونده و باتری‌های کم‌مصرف
-
نوبل شیمی ۲۰۲۶به دو دانشمند رسید
-
پایان عصر ساعت‌های اتمی | دانشمندان نخستین ساعت هسته‌ای را ساختند
-
مایکروسافت از لپ‌تاپ جدیدی رونمایی می‌کند که به فضای ابری نیاز ندارد
-
ترامپ: به‌زودی کار را تمام می‌کنیم ؛ جنگ با ایران طولانی نمی شود
-
همتی؛ مردم مطمئن باشند که دستمان از ارز پر است
-
پرسپولیس مثل گداها دنبال امتیاز نباشد | دست از سر آسانی و استقلال بردارید
-
ایران نیازی به سلاح اتمی ندارد، زیرا سلاح اتمی ایران درست آنجا در دیموناست
-
تصمیم ناگهانی؛ قلم قرمز قلعه‌نویی روی نام ۱۰ بازیکن تیم ملی
-
حکم اعدام دختر ۲۳ ساله؛ جرم: توهین به ائمه(ع)
-
زلنسکی ضدیت با ایران را دوباره فریاد زد | اوکراین و اسرائیل هدف یک سلاح مشابه قرار گرفته‌اند
-
ترامپ: به‌زودی کار را تمام می‌کنیم ؛ جنگ با ایران طولانی نمی شود
-
قتل مرد همسایه به خاطر عکس خصوصی | من متأهل بودم و او مجرد
-
تصمیم ناگهانی؛ قلم قرمز قلعه‌نویی روی نام ۱۰ بازیکن تیم ملی
-
ما در حال آماده شدن برای مقابله با یک حمله گسترده هستیم
-
خبر مرگ مهران رجبی! | از شایعه تا واقعیت در فضای مجازی
-
پاسخ طوفانی دبیر به فدراسیون فوتبال؛ با تک‌تک شما کار دارم | با یک کشتی‌گیر در نیفتید
-
زلنسکی ضدیت با ایران را دوباره فریاد زد | اوکراین و اسرائیل هدف یک سلاح مشابه قرار گرفته‌اند
-
لحظه تلخ اعلام خبر شهادت مامور ۲۷ ساله به خانواده اش | ویدئو
-
باورنکردنی؛ قرارداد ۱۰۲ میلیارد تومانی دستیار قلعه‌نویی
-
خبر مهم درباره فزایش حقوق‌ها | نماینده مجلس: شنیده‌ام رئیس جمهور کمیته‌ای برای افزایش حقوق‌ها شکل داده است