Bilim insanları, zamanı atom çekirdeği ile ışık arasındaki etkileşimleri izleyerek ölçen ilk çalışan nükleer saatleri geliştirdi. Yeni teknolojinin, gelecekte atomik saatlerin hassasiyetini aşabileceği ve temel fizik araştırmalarına katkı sağlayabileceği belirtiliyor.
70 yılı aşkın süredir kullanılan atomik saatler, elektronların farklı enerji seviyeleri arasındaki geçişlerini takip ederek zamanı ölçüyor. Bu teknoloji, GPS gibi hassas zamanlama gerektiren sistemlerin geliştirilmesinin yanı sıra zamanın farklı koşullarda nasıl değiştiğini inceleyen deneylerde de kullanıldı.
Nükleer saatlerde ise elektronlar yerine atom çekirdeğindeki enerji geçişleri izleniyor. Atom çekirdekleri atomlardan yaklaşık 100 bin kat daha küçük olduğu için dış elektrik alanlarından daha az etkileniyor. Bu özelliğin, atomik saatlerin hassasiyetini sınırlayan bazı çevresel etkilerin azaltılmasını sağlayabileceği ifade ediliyor.
Karanlık madde araştırmalarında kullanılabilir
Araştırmacılar, nükleer saatlerin zaman ölçümünün yanı sıra evrenin temel özelliklerinin araştırılmasında da kullanılabileceğini belirtiyor. Teknolojinin, evrenin büyük bölümünü oluşturduğu düşünülen ancak doğrudan gözlemlenemeyen karanlık maddenin olası etkilerinin tespit edilmesine katkı sağlayabileceği değerlendiriliyor.
Çalışmanın temelinde, 2003 yılında atom çekirdeğinin saat yapımında kullanılabileceği yönündeki öneri var. Araştırmacılar, düşük enerji seviyesine sahip toryum-229 çekirdeğindeki geçişlerin lazerlerle izlenebileceğini ortaya koymuştu.
Nükleer saatlerin geliştirilmesi gerekiyor
Bilim insanları, nükleer saatlerin çalışmasını sağlamış olsa da teknolojinin henüz en gelişmiş atomik saatler kadar kararlı olmadığını belirtiyor. Daha güçlü lazerlerin kullanılması ve sistemin geliştirilmesiyle nükleer saatlerin hassasiyetinin artırılabileceği ifade ediliyor.
Araştırmanın sonuçları Nature dergisinde yayımlandı.
