Singapur’da 1 saniyede 260 Milyar Yıl Hata Verilen En Doğru Atom Saati Geliştirildi

Atom saatlerinde çarpıcı bir hassasiyet seviyesi elde edildi. Singapur Kuantum Teknolojileri Merkezi (CQT) tarafından üretilen lütesyum tabanlı saat, saniyenin on dokuzuncu ondalık basamağına kadar ölçüm yapabiliyor. Bu başarı, şimdiye kadar geliştirilen optik atom saatleri içinde yeni bir doğruluk standardı oluşturuyor.

Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!

Singapur Ulusal Üniversitesi’nden Murray Barrett önderliğindeki ekip, sistemin bir saniyelik sapmaya ulaşması için 260 milyar yıldan fazla bir süre gerektirdiğini belirtti. Bu yüksek doğruluk, yalnızca laboratuvar ölçümlerinde değil, sezyum atom saatlerine dayalı küresel zaman sistemlerinin geleceği için de kritik bir öneme sahip.

Lütesyum neden tercih ediliyor?

Atom saatleri, elektronların atom içindeki enerji seviyeleri arasında geçiş yaptığı son derece kararlı frekansları referans alır. Lazer yardımıyla ölçülen bu “saat geçişi”, mekanik saatlerdeki sarkaca benzer şekilde zamanın sayılmasını sağlar.

Nature dergisinde yayımlanan çalışmada araştırmacılar iki farklı lütesyum saatini karşılaştırdı. Ölçümlerde belirsizlik seviyesi 1 x 10^-19 düzeyine kadar düşürüldü ve sistemin on dokuz basamaklı doğruluğu bağımsız olarak teyit edildi.

Ekibin lütesyum üzerinde on yılı aşkın süredir yürüttüğü çalışmaların temel nedeni, elementin çevresel değişimlere karşı gösterdiği kararlılıktır. Sıcaklık ve manyetik alan değişikliklerinden çok az etkilenen lütesyum, teorik olarak Antarktika’nın en soğuk bölgelerinden Ölüm Vadisi’nin yüksek sıcaklıklarına kadar geniş bir yelpazede hassasiyetini sürdürebiliyor.

Saniyenin Tanımı Değişebilir

Bu yüksek hassasiyetin bir diğer sonucu, yerçekiminin zaman üzerindeki etkisinin çok küçük ölçeklerde ölçülebilmesidir. Lütesyum saati, yerçekimine bağlı zaman genişlemesini milimetre seviyesindeki yükseklik farklarında bile algılayabilecek kadar duyarlı.

Araştırmacıların bir sonraki hedefi, sistemi küçülterek taşınabilir bir hale getirmektir. Böyle bir gelişme, optik atom saatlerinin yalnızca özel laboratuvarlarda değil, çeşitli bilimsel ve teknolojik alanlarda da kullanılmasını mümkün kılabilir.

Günümüzde GPS sistemleri ve iletişim ile ulaşım ağlarının senkronizasyonunda temel alınan zaman standardı, 1960’lardan bu yana sezyum atomlarına dayanmaktadır. Ancak optik atom saatlerinde elde edilen doğruluk seviyesi, bu standardın gelecekte değişmesine yol açabilir. Uluslararası zaman standartlarını belirleyen kurumların, 2030 yılı ve sonrasında saniyenin tanımını yeniden değerlendirirken bu tür optik atom saati verilerinden yararlanması beklenmektedir.