Ethem Yekta Ulaş
Bilim dünyasında on yıllardır beklenen bir atılım gerçekleşti ve ilk nükleer saat prototipi yapıldı. Viyana Teknoloji Üniversitesi’nden fizikçi Thorsten Strumm ve ekibi, ilk prototipi başarıyla oluşturdu. Söz konusu gelişmenin, zaman ölçümünde yeni bir çağın kapılarını aralayacağı öngörülüyor.
Nükleer saat, atom saatinden farklı olarak atomun çekirdeğindeki enerji durumlarını kullanarak zamanı ölçüyor. Atom saatleri, atomların dış yörüngelerindeki elektronların enerji durumlarını kullanırken, nükleer saat çekirdeğin kendisini kullanıyor. Bu da çok daha hassas ve kararlı bir zaman ölçümü sağlıyor.
Araştırmacılar toryum-229 izotopunun çekirdeğindeki enerji durumları arasındaki farkı ölçerek bu prototipi geliştirdiler. Toryum-229’un seçilmesinin nedeni, diğer atomlara göre daha düşük enerjili ultraviyole ışık ile uyarılabilmesi.
Prototip, bir stronsiyum atom saati ile toryum çekirdekleri içeren bir kalsiyum florür kristalinin birleştirilmesiyle oluşturuldu. Araştırmacılar atom saatinin kızılötesi ışığını ultraviyole ışığa dönüştürmek için bir frekans tarağı ve ksenon gazı kullandılar. Bu sayede toryum çekirdeklerini uyarıp stronsiyum atomlarının “tik tak”larıyla senkronize edebildiler.
İlk Nükleer Saat Prototipi Başarıyla Çalıştı: Peki Bu Gelişmenin Önemi Ne?
Bilim insanlarının uzun süredir üzerinde uğraştıkları nükleer saat neden önemli? Maddeler halinde sıralamak gerekirse:
- Daha Hassas Zaman Ölçümü: Nükleer saat, atom saatlerinden çok daha hassas ve kararlı olacak. Bu da zamanı milyarlarca yıl boyunca bir saniye bile sapmadan ölçebilecek bir cihaz anlamına geliyor.
- Temel Fizik Araştırmaları: Nükleer-atom saati karşılaştırması, evrenin temel kuvvetlerini incelemek için hassas testler sağlayabilir. Bu da temel fizik yasalarının zaman içinde değişip değişmediğini anlamak için çok önemli.
- Teknolojik Uygulamalar: Daha hassas zaman ölçümü ile GPS sistemleri, internet hızları ve finansal işlemler gibi günlük hayatımızı etkileyen birçok alanda iyileştirmeler sağlayabilir.
- Karanlık Madde Araştırmaları: Daha hassas ölçümler karanlık madde gibi gizemli kozmik olguların araştırılmasında yeni kapılar açabilir.
- Basitleştirilmiş Tasarım: Nükleer saat aynı zamanda katı hal sisteminde çalışabildiği için, günümüzün atom saatlerinden çok daha basit bir tasarıma sahip. Yani ultra yüksek vakum, lazer soğutma gibi karmaşık teknolojilere ihtiyaç duymadan hassas zaman ölçümü yapılabilir anlamına geliyor.
İlk Nükleer Saat Prototipi Yapılmış Olsa da Bilim İnsanların Henüz Yolun Uzun Olduğunu Belirtiyor
Araştırmacılar söz konusu prototipin henüz tam anlamıyla bir nükleer saat olmadığını, ancak bu yönde atılmış önemli bir adım olduğunu vurguluyor. JILA’dan fizikçi Jun Ye, konuyla ilgili olarak şunları söylüyor:
“Milyarlarca yıl boyunca çalıştırılsa bile bir saniye bile kaybetmeyecek bir kol saatini hayal edin. Henüz tam olarak orada değiliz, ancak bu araştırma bizi o düzeyde hassasiyete daha da yaklaştırıyor.”
Ekip, deneylerini birçok kez tekrarladı ve her seferinde atom saati ile tutarlı sonuçlar elde etti. Şimdi sırada bu teknolojiyi daha da geliştirmek var. Strumm, “İki-üç yıl içinde en iyi atom saatlerini geçmeyi bekliyoruz” diyor.
Yeni gelişme ile bilim dünyası ile birlikte insanların da günlük hayatlarını önemli derecede etkileyebilecek bir başarıya imza atıldı. Gelecekte cep telefonlarımızdan uzay araştırmalarına kadar pek çok alanda bu ultra hassas zaman ölçüm teknolojisinin etkilerini görülebilir. Ancak tam olarak ne zaman tamamlanacağı ve kullanıma sunulacağı konusunda bir tarih verilmedi.
Bilim dünyasında “çığır açıcı” olarak nitelendirilen bu gelişme hakkında sizler ne düşünüyorsunuz? Sizce böyle bir teknoloji başka hangi alanlarda işimize yarayabilir? Fikirlerinizi yorumlarda veya Kayıp Rıhtım Forum’da paylaşabilir, daha fazlası için bizleri Google News’ten takip edebilirsiniz.
Kaynak: Science Alert
Forum üzerinden yorum yapıp sohbete katılmak için tıkla!