Znanstvenici su spojili tri atomska sata kako bi promijenili način mjerenja vremena
Klasičan sat dobije ili izgubi jednu minutu svakog mjeseca, dok ta razlika u digitalnom satu ostaje u okvirima od nekoliko sekundi. No znanstvenici sada rade na uštimavanju sata koji bi kroz period od milijardu godina odskakao za najviše jednu sekundu.
Ovakva je preciznost ključna za određene grane znanosti, kao što su primjerice mjerenja relativnosti tamne tvari, ili precizna mjerenja gravitacije i površine Zemlje u geodeziji. Ovakav bi precizan sat omogućio i razvoj nove tehnologije, pogotovo u području GPS-a koji se oslanja na mjerenje vremena signala.
Osim toga, stvaranje toliko preciznog sata omogućilo bi znanstvenicima da bolje definiraju sekundu koja je osnovna jedinica našeg vremena. Većina drugih standardnih jedinica vremena redefinirane su 2019. godine, no sekunda nije bila jedna od njih, a njena se definicija nije promijenila od 1967.
S tim su se ciljem okupili deseci znanstvenika koji u Boulderu, Coloradu, rade zajedno u instituciji poznatoj kao Boulder Atomic Clock Optical Network (BACON). Za sada su uspjeli povezati tri najtočnija sata na svijetu što je prvi i kritični korak ka stvaranju nove definicije sekunde. Povezujući tri sata, znanstvenici mogu osigurati da svi točno prate vrijeme.
Ovo će omogućiti stvaranje novog, točnije sata koji bi mogao redefinirati sekundu. Izračuni nastali u BACON-u, a nedavno objavljeni u časopisu Nature, otprilike su 100 puta precizniji od ultra-preciznih atomskih satova koje danas koriste službeni svjetski mjerači vremena.
Za sada se sekunda još uvijek definira atomima – u većini slučajeva pomoću cezija-133. Promatraju se frekvencije fotona koji su apsorbirani i emitirani kada elektroni prebace razine energije, što u ceziju-133 označava mikrovalove. Taj se period (između vrhunca valova) tih mikrovalova koristi za računanje vremena. Točno 9,192,631,770 takvih valova čini jednu sekundu.
Koliko god ovo impresivno može zvučati, ipak se radi o tehnologiji koja potječe iz vremena Hladnog rata. U BACON-u stoga rade na mnogo modernijem tipu atomskog sata, poznatog kao optički sat, koji se oslanja na svjetlost. Svjetlost ima više frekvencije nego mikrovalovi i stoga kraće periode, zbog čega se može koristiti za preciznije mjerenje vremena.
Posljednji sat koji se oslanja na cezij precizan je do milijuntog dijela milijardinke sekunde. Za razliku od toga, novi optički satovi bit će sto puta precizniji nego cezijski satovi, što je za sada presedan u mjerenju vremena.
Izvor: Popular Science