Bilim insanları, zamanı ölçmek için elektron hareketleri yerine ışığın atom çekirdeğiyle etkileşimini temel alan ilk çalışan nükleer saatleri geliştirdi. Nature dergisinde yayımlanan iki ayrı makaleyle duyurulan çalışma, zaman ölçümünde atomik saatlerden sonra yeni bir teknolojik eşiğe işaret ediyor.
Atomik saatler yaklaşık 70 yılı aşkın süredir modern zaman ölçümünün en hassas araçları arasında yer alıyor. Bu sistemler, atomlardaki elektronların enerji seviyeleri arasındaki geçişleri izleyerek zamanı hesaplıyor. GPS sistemleri, ileri haberleşme altyapıları ve temel fizik deneyleri de bu yüksek hassasiyetli ölçümlere dayanıyor.
Yeni geliştirilen nükleer saatlerde ise odak elektronlar değil, atom çekirdeği. Araştırmacılar, ışık ile çekirdek arasındaki etkileşimleri takip ederek zamanı ölçen bir sistem kurdu. Bu yaklaşımın, ilerleyen yıllarda atomik saatlerin ulaştığı hassasiyeti aşabilecek bir yöntem haline gelebileceği değerlendiriliyor.
ATOMİK SAATLERDEN FARKI NE?
Nükleer saatlerin öne çıkan yönü, atom çekirdeğinin atomun tamamına kıyasla çok daha küçük ve dış etkilere karşı daha korunaklı olması. Çekirdeklerin atomlardan yaklaşık 100 bin kat küçük olması, dış elektrik alanları gibi çevresel faktörlerden daha az etkilenmeleri anlamına geliyor. Bu durum, zaman ölçümünde kararlılığı sınırlayabilen bazı etkenlerin azaltılmasını sağlayabilir.
Nükleer saat fikrinin bilimsel temelleri 2003 yılına uzanıyor. O dönemde araştırmacılar, atom çekirdeklerinin son derece hassas saatler için kullanılabileceğini öne sürmüştü. Bu alanda özellikle toryum-229 elementi dikkat çekiyor. Toryum-229’un düşük enerjili nükleer geçişe sahip olması, bu geçişin lazerlerle izlenebilmesi açısından önemli bir avantaj olarak görülüyor.
Bilim insanlarına göre nükleer saatler yalnızca daha hassas zaman ölçümü için değil, evrenin temel yapısını anlamaya dönük araştırmalarda da kullanılabilir. Özellikle karanlık maddenin olası etkilerinin tespit edilmesi ve temel fizik sabitlerinin daha hassas biçimde sınanması, bu teknolojinin açabileceği başlıca araştırma alanları arasında gösteriliyor.
Buna karşın teknoloji henüz geliştirme aşamasında. İlk çalışan örneklerin ortaya konması önemli bir adım olsa da mevcut nükleer saatler, en gelişmiş atomik saatler kadar kararlı değil. Araştırmacılar, daha güçlü lazerlerin ve gelişmiş deney düzeneklerinin kullanılmasıyla bu farkın zamanla kapanabileceğini belirtiyor.
Haber Kaynağı : 12punto
