83 Share

Yeni Atom Saati Türü Zamanı Daha da Hassas Ölçüyor

Furkan Altunsoy9 ay önce



Yeni tasarlanmış bir atom saati, zamanı son teknoloji muadillerine göre daha kesin bir şekilde tutmak için dolaşık atomlar kullanır. Bu yeni tasarım o kadar hassas ki, bilim insanlarının karanlık maddeyi tespit etmesine ve yerçekiminin zaman üzerindeki etkisini incelemesine yardımcı olabilir.

Atomik saatler dünyadaki en hassas zaman ölçücüleridir. Bu mükemmel aletler, senkronize olarak sallanan birçok mikroskobik sarkaç gibi, sabit bir frekansta salınan atomların titreşimlerini ölçmek için lazerler kullanır. Dünyanın en iyi atom saatleri, zamanı o kadar hassas ölçüyor ki, evrenin başlangıcından beri çalışıyor olsalardı, bugün sadece yarım saniye kadar sapmış olacaklardı.

Yine de daha kesin olabilirler. Atomik saatler atomik titreşimleri daha doğru ölçebilselerdi, karanlık madde ve yerçekimi dalgaları gibi olayları algılayacak kadar hassas olurlardı. Daha iyi atomik saatlerle bilim adamları, yerçekiminin zamanın geçişi üzerinde ne gibi bir etkisi olabileceği ve evren yaşlandıkça zamanın kendisinin değişip değişmediği gibi bazı akıl almaz soruları da yanıtlamaya başlayabilirler.

Şimdi, MIT fizikçileri tarafından tasarlanan yeni bir tür atom saati, bilim insanlarının bu tür soruları keşfetmesini ve muhtemelen yeni fiziği ortaya çıkarmasını sağlayabilir.

Araştırmacılar Nature dergisinde, son teknoloji tasarımların ölçtüğü gibi rasgele salınan atom bulutunu değil, bunun yerine kuantum olarak dolaşmış atomları ölçen bir atom saati inşa ettiklerini bildirdi. Atomlar, klasik fizik yasalarına göre imkansız olan ve bilim adamlarının atomların titreşimlerini daha doğru ölçmelerine olanak tanıyan bir şekilde ilişkilendirilir.

Yeni kurulum, aynı hassasiyeti, dolaşmayan saatlerden dört kat daha hızlı elde edebilir.

MIT'nin Elektronik Araştırma Laboratuvarı'nda doktora sonrası araştırma görevlisi olan baş yazar Edwin Pedrozo-Peñafiel, "Dolaşıklık ile geliştirilmiş optik atomik saatler, mevcut son teknoloji optik saatlerden bir saniyede daha iyi bir hassasiyete ulaşma potansiyeline sahip olacak" diyor.

En son teknoloji ürünü atomik saatler, MIT ekibinin kurulumunun yaptığı gibi, dolaşık atomları ölçmek için uyarlandıysa, zamanlamaları, evrenin tüm işleyişi boyunca 100 milisaniyeden daha az bir sapma olacak şekilde gelişecektir.

Dolaşık saatler:

Yeni atom saatlerinde, Vuletic ve meslektaşları, görünür ışıkla aynı çok yüksek frekansta salınan yaklaşık 350 iterbiyum(iterbiyum atomu, atom saatlerinde kullanılan bir elementtir.) atomunu dolaştırıyor, yani herhangi bir atom sezyumdan(Sezyum atomu da, atom saatlerinde kullanılan bir elementtir.) bir saniyede 100.000 kat daha fazla titreşiyor. İterbiyum'un salınımları tam olarak izlenebiliyorsa, bilim adamları atomları giderek daha küçük zaman aralıklarını ayırt etmek için kullanabilirler.

Grup, atomları soğutmak ve onları iki aynanın oluşturduğu optik bir boşlukta tutmak için standart teknikler kullandı. Daha sonra, optik boşluktan bir lazer gönderdiler, burada aynalar arasında ping-pong uygulandı ve atomlarla binlerce kez etkileşime girdi.

Shu, "Sanki ışık atomlar arasında bir iletişim bağı görevi görüyor" diye açıklıyor. "Bu ışığı gören ilk atom ışığı biraz değiştirecek ve bu ışık da ikinci atomu ve üçüncü atomu değiştirecek ve birçok döngü boyunca atomlar toplu olarak birbirlerini tanıyor ve benzer şekilde davranmaya başlıyor."

Bu şekilde, araştırmacılar atomları kuantum olarak dolaştırıyor ve daha sonra ortalama frekanslarını ölçmek için mevcut atom saatlerine benzer başka bir lazer kullanıyor. Ekip, atomları birbirine karıştırmadan benzer bir deney yaptığında, atomların dolaştığı atom saatinin istenen hassasiyete dört kat daha hızlı ulaştığını buldular.

Vuletic, "Daha uzun ölçüm yaparak saati her zaman daha doğru hale getirebilirsiniz" diyor. "Soru, belirli bir kesinliğe ne kadar sürede ulaşmanız gerektiğidir. Birçok olgunun hızlı zaman ölçeklerinde ölçülmesi gerekir."

Bugünün en son teknolojiye sahip atomik saatleri, kuantum olarak birbirine dolanmış atomları ölçmek için uyarlanabilirse, sadece zamanı daha iyi ölçmekle kalmaz, aynı zamanda evrendeki karanlık madde ve yerçekimi dalgaları gibi sinyalleri deşifre etmeye yardımcı olabilir.

Kaynak:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201216113301.htm

Bu Blog İçin Durumunu Belirt

Love

0

Cool

1

Geeky

0

Lol

0

Meh

0

Omg

0

Thnk

0

Angry

0

Yorumda isminiz görünsün mü ?

Benzer Bloglar