Elkészülhetett a világ legprecízebb órája

Új rekord állt be az időmérés terén. A kutatóknak ugyanis olyan órát sikerült megalkotniuk, amelynek pontatlansága körülbelül 8 rész milliárdod tizedmilliárdod része. Ez az érték olyan alacsony, hogy az óra egyetlen másodpercnyi tévedéshez 39,15 milliárd évre, az univerzum korának valamivel kevesebb, mint háromszorosára lenne szüksége.

Másképp fogalmazva, a Nap akár négyszer is újjáéledhetne majd megsemmisülhetne, azalatt ez az óra akkor is csak egyetlen másodpercet tévedne. Az optikai rácsos óra néven ismert eszköz 40 000 stronciumatomot használ, amelyek egy egydimenziós rácsba vannak zárva. A róla szóló tanulmány már készen van, ám egyelőre szakértői jóváhagyásra vár – írja az IFL Science.

Egyre precízebb lett az óra

A kutatócsapat már évek óta fejleszt optikai atomórákat, és olyan pontosságot is elértek, amely a céziumatomokat használó hagyományos atomórákkal lehetetlen volna. Az elmúlt évek során a csapat fokozatosan javította az eszköz precizitását.

„Számtalan módszert bevetettünk, hogy a lehető legprecízebb órát alkothassuk meg” – mondta a New Scientistnek Alexander Aeppli, a tanulmány társszerzője, a University of Colorado Boulder munkatársa.

A csapat úgy véli, hogy még ennél is pontosabb órát tudnak alkotni további fejlesztéseik révén. Remélik, hogy 10-szer pontosabb méréseket is elérhetnek, és talán még 100-szor precízebb értéket is elérhetnek. Úgy tűnik, bizakodásuk ráadásul megalapozott is.

Az óra várhatóan újraírja a másodperc definícióját, amely már nem a legpontosabb atomórán, hanem egy ilyen eszközön fog alapulni. De nem ez az egyetlen tudományos felhasználási módja ezeknek az óráknak: hihetetlen pontosságú, az időmérésen messze túlmutató felfedezések várhatók neki köszönhetően.

„Rendkívül érdekes felfedezések várnak ránk, amennyiben sikeresen elérünk a nagyon kis téridő-görbületre érzékeny időkig” – hangsúlyozta a tanulmány vezető szerzője, Jun Ye professzor az IFLScience-nek.

Már a jelenlei atomórák is rendkívül érzékenyek az úgynevezett relativisztikus hatásokra, ám az optikai rácsos órák érzékenysége azoknál ezerszer is nagyobb. Ez azt jelenti, hogy a gravitáció mérésére is használhatóak, sőt, a gravitációs elmélet, az általános relativitáselmélet is tesztelhető segítségével, szigorúbb korlátok között. Sőt, ha mindez nem lenne elég, az órát a sötét anyag tanulmányozására is lehetne használni.

Az első atomóra

Az első atomóra ötlete egyébként 1945-ben merült fel, Isidor Rabi, a Columbia Egyetem fizikaprofesszora által. A tudós úgy vélte, hogy az 1930-as években általa kifejlesztett, atomsugaras mágneses rezonancia nevű technikával órát is lehetne készíteni. Négy évvel később, 1949-ben Rabi technikáját alkalmazva a NIST (az akkori National Bureau of Standards) bejelentette, hogy elkészült a világ első atomórája, amely az ammónia molekulát használta rezgésforrásként. Majd 1952 a NIST elvégezte a céziumóra rezonancia frekvenciájának első pontos mérését. A méréshez használt készüléket NBS-1-nek nevezték el – írja a nist.gov.

Ez is érdekelhet:

Lenyűgöző videón látható az űrből az évszakok változása

Rejtélyes részecskék után kutatnak, amelyek megfejthetik az univerzum titkait