تعریف ثانیه عوض می‌شود!

4
1459

بیگ بنگ: همه می‌دانند که زمان یک ساختار است که تنظیم و نگهداری از آن به عهده شبکه‌ای بین‌المللی و بسیار دقیق از ۵۰۰ ساعت اتمی قرار دارد. اما اكنون دانشمندان نشان داده‌اند با استفاده از نسل جديدي از ساعت‌ها كه به ساعت‌هاي نوري شهرت دارند، مي‌توان دقت نگه‌ داشتن زمان را افزايش داد. دانشمندان قصد دارند با استفاده از اين سيستم جديد ثانيه را بازتعريف كنند، و اين به آن معني است كه زمان بيشتري درون يك ثانيه گنجانده خواهد‌ شد.

Clock_web_1024براساس گزارش CNN به نقل از همشهری،  ساعت نوري مورد نظر به اندازه‌اي دقيق است كه اگر از آغاز جهان هستي وجود مي‌داشت تا به امروز تنها دو دقيقه عقب مانده‌ بود. حفظ زمان جهاني از اهميت زيادي برخوردار است زيرا يك ثانيه، براساس تعريفي كه سامانه متريك جهاني يا SI ارائه داده، واحدي است كه سيستم‌هاي GPS، شبكه‌هاي برق و شبكه‌هاي مالي به آن متكي هستند. از اين رو است كه براي حفظ زمان از ساعت‌هاي اتمي استفاده مي‌شود كه ارتعاشات اتم سزيوم كه مانند يك پاندول حركت مي‌كند را محاسبه مي‌كند و از سال 1967 تا به امروز يك ثانيه بر اساس معيار SI برابر 9192631770 دور از اين ارتعاشات بوده‌است.

با اين‌ همه حتي بهترين ساعت‌هاي اتمي نيز ممكن است در هر ماه به اندازه يك نانو ثانيه دچار خطا شوند. اما در سويي ديگر، ساعت‌هاي نوري از دقت بالاتري برخوردارند. عملكرد اين ساعت‌ها مشابه ساعت‌هاي اتمي است اما اين ساعت‌ها نوسانات اتم‌ها يا يون‌هايي را اندازه مي‌گيرند كه در فركانسي در حدود 100 هزار برابر بالاتر از فركانس امواج ريزموج در ارتعاشند، اين يعني سرعت و دقت بالاتر. اين دقت بالا از عوارضي نيز برخوردار است، پيچيدگي را افزايش داده و از اين رو احتمال از كار افتادگي آنها افزايش پيدا مي‌كند. اين به آن معني است كه ممكن است اين ساعت‌ها نتوانند براي دو روز زمان را نشان دهند. از اين رو ساعت‌هاي نوري هرگز به عنوان گزينه‌اي كاربردي براي حفظ زمان مطرح نبوده‌اند.

6887862303-5056b358df-o-dاما دانشمندان موسسه اوزان و مقادير ملي در آلمان سيستمي جديد را تشريح كرده‌اند كه مي‌توان به واسطه آن از ساعت‌هاي نوري بهره برد. براي جبران دوره از كار افتادگي ساعت‌هاي نوري امروزي، محققان قطعه‌اي از ساعت‌هاي اتمي موجود در بازار به نام ميزر را با يك ساعت شبكه نوري استرونتيوم تركيب كردند. ميزر مي‌تواند زمان از دست‌ رفته در زمان از كار افتادگي ساعت‌هاي نوري را جبران كند.

دانشمندان اين سيستم تركيبي ساعت را براي 25 روز فعال نگه داشتند و دريافتند خطاي زماني در اين سيستم طي اين مدت كمتر از 0.20 نانوثانيه بوده‌ است. به بياني ديگر اگر اين سيستم از آغاز جهان هستي روشن مي‌شد تا به امروز و طي 14 ميليارد سال تنها 100 ثانيه عقب مانده‌ بود، اين يعني دقتي 100 برابر بهتر از يك ساعت اتمي. اين دستاورد به آن معني است كه مي‌توان زمان بيشتري را درون يك ثانيه گنجاند كه شايد در فعاليت‌هاي روزمره به چشم نيايد،‌ اما دقت در فعاليت‌هاي اقتصادي و بانكي افزايشي قابل توجه خواهد‌يافت. با اين همه محققان مي‌گويند تا زماني كه بتوان ثانيه SI را باز تعريف كرد، 10 سال ديگر در پيش است زيرا بايد تمامي انواع موجود ساعت‌هاي نوري بررسي و ارزيابي شوند و بهترين آنها براي انجام اينكار مورد استفاده قرار گيرند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه ی Optica منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ/ منبع: CNN



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

4 دیدگاه‌ها

  1. با توجه به تعارف فوق میتوان چنین استنباط کرد که زمان یک کمیتی است که بر اساس علم فیزیک مدتی است مساوی ۹۱۹۹۶۳۱۷۷۰ برابر پرتو انتقال دو تراز بسیار ظریف وابسته به حالت اتم سزیم ۱۳۳.

  2. مگر واحد های اندازه گیری همگی مقادیری قراردادی و اعتباری و غیرحقیقی نیستند . حالا چه فرقی میکنه که یک ثانیه مثلا از چند نانوتشکیل شده . کم و زیاد کردن این مقادیر چه تاثیری میتونه روی قواعدی که مبتنی بر واقعیتهای فیزیکی هستند داشته باشه.؟

    • شاید در ابتدا اینگونه. فعالیت دانشمندان جالب و مثمر به ثمر به نظر نرسد اما پیشرفتهای آینده ی بشری در گرو این است که بتوانند وسایل دقیق تر و روش های بهتری برای اندازه‌گیری زمان، طول، شدت تابش و دیگر کمیت های فیزیکی پیدا کنند تا شایسته مباحث سنگین وگنگی مانند فیزیک کوانتوم ودیگر مباحث علمی در سطح اتمی و درون آن باشد.

    • زمان مفهوم متفاوت و پیچیده تر از اونیه که ما به صورت روزمر ازش استفاده میکنیم. احتمالا میدونین که طبق روابطی که از نسبیت خاص نتیجه میشه؛ زمان مفهوم مطلقی نیست و در سرعت های بالا اصطلاحا اتساع پیدا میکنه؛ یا مشه گفت کشیده میشه. شاید این موضوع زمانی که راه میری یا توی خیابون رانندگی میکنی اهمیت نداشته باشه ولی در سرعت های زیاد این اتساع زمان تاثیر خیلی زیادی در نتیجه ی محاسبات داره. حتی کار ماهواره هایی که دستگاه جی پی اس شما ازشون استفاده میکنه بر اساس روابط نسبیت و اتساع زمانه.؛ یا در شتابدهنده های ذرات ازین موضوع استفاده میشه. یه اهمیت بزرگ دیگه در کار کیهان شناساست، تمام مشاهدات اونا براساس نوریه که از کهکشانهای دوردست میرسه و خوب سرعت نورهم که تا به این لحظه بیشترین سرعت قابل دسترسیه… حالا اگه ساعتی که ما داریم بتونه خودشو تطبیق بده و از نور عقب نمونه بالاترین دقت و خواهیم داشت