Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (USTC) ekibi tarafından yapılan stronsiyum optik kafes saati, saniyeyi 19 ondalık basamağa kadar ölçebiliyor.
Bu hassasiyet sayesinde saat, 30 milyar yıl boyunca çalışsa sadece bir saniye sapma gösteriyor; bu, evrenin mevcut yaşının iki katından fazla bir süreye denk geliyor.
SANİYENİN TANIMI DEĞİŞTİRECEK ADIM
Bu seviye hassasiyet, bilim insanlarının önümüzdeki on yıl içinde saniyenin resmi tanımını değiştirme hedefi için önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.
Bunun için en az üç optik saatin aynı tip “tik” üzerinden ve belirli bir hassasiyet ve stabiliteyle farklı kurumlarda kullanılması gerekiyor. USTC’nin yeni saati bu gereklilikleri karşılıyor.
Yeni optik saat sadece zaman ölçümünü geliştirmekle kalmıyor, aynı zamanda karanlık madde araştırmalarına ve Dünya’nın yerçekimi alanındaki farklılıkların ölçülmesine de katkı sağlayabilir.
Saniye, başlangıçta günün 86 bin 400’te biri olarak tanımlanıyordu; bu yöntem, bilimsel ve endüstriyel uygulamalar için yeterince kesin değildi çünkü Dünya’nın dönüş hızı çeşitli faktörlerle değişebiliyor.
DÜNYANIN EN HASSAS SAATİ
1967’den bu yana saniye, sezyum-133 atomunun 9 milyar 192 milyon 631 bin 770 salınımı olarak tanımlanıyor. Ancak stronsiyum atomu, görünür ışık frekansında titreştiği için saniyede yaklaşık 700 katrilyon “tik” üretir; bu da optik saatlerin 10^-18 saniye hassasiyetle ölçüm yapabilmesini sağlıyor.
USTC ekibi, stronsiyum optik saat tesisinde yapılan iyileştirmelerle belirsizliği 9.2 x 10^-19’a ve stabiliteyi 6.3 x 10^-19’a düşürdü.
Araştırmacılar, bu performansın SI saniyesinin yeniden tanımlanması için gereken 2 x 10^-18 tek saat doğruluğu kriterini karşıladığını belirtiyor ve relativistik jeodezi ile yüksek çözünürlüklü karanlık madde araştırmalarında uygulanabileceğini ifade ediyor.
Araştırma ekibi, iki başka stronsiyum optik saatin ve iki alüminyum iyonu saatin de bu kritik hassasiyeti geçtiğini vurguluyor.
Bu ultra hassas saatlerin bir araya gelmesiyle, saniyenin resmi olarak yeniden tanımlanması için kriterler kısa sürede sağlanabilir.
KARAR 2030'DA ALINABİLİR
Böyle kararlar, dört yılda bir toplanan Genel Ölçü ve Ağırlıklar Konferansı’nda (CGPM) alınıyor. Ekim ayında yapılacak bir sonraki toplantıda henüz yeterli ilerleme sağlanamadığı için karar alınamayacak.
Bunun yerine komite, yeni saniye tanımına dair öneriyi 2030’daki 29. CGPM toplantısına sunmak ve uygulanma tarihini belirlemek üzere çalışacak.
Yeni optik saatle ilgili araştırma, Metrologia dergisinde yayımlandı ve bilim dünyasında saniye ölçümünde çığır açabilecek bir adım olarak değerlendiriliyor.
