لینکهای قابل دسترسی

پنجشنبه ۲۷ مهر ۱۳۹۶ ایران ۰۳:۵۶

دقت ساعت اتمی جدید تا ۳۰۰ میلیون سال


فیزیکدان موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی آمريکا، استیون جفرتس (جلو) و تام هونر با NIST-F2 چشمه سزیوم ساعت اتمی، که استانداردی جديدی برای زمان غیر نظامی ایالات متحده خواهد بود.
محققان آمریکایی از ساعت اتمی جديدی پرده برداشتند که گفته می شود به اندازه ای دقيق است که در هر ۳۰۰ میلیون سال نه يک ثانيه جلو می افتد، و نه يک ثانيه عقب می ماند.

محققان موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی آمريکا در کلرادو می گويند اين ساعت، که NIST-F2 نام دارد، در خدمت «زمان غيرنظامی جديد آمريکا» خواهد بود.

استاندارد کنونی از سال ۱۹۹۹ توسط ساعت اتمی ديگری بنام NIST-F1 تنظيم شده است.

از سال ۱۹۶۷، در تعريف ثانيه گفته می شود مدت جذب یا دفع ۹,۱۹۲,۶۳۱,۷۷۰ نوسان تابش مایکروویو در هنگامی است که یک اتم سزیوم بین دو حالت خاص انرژی جهش می کند.

طراح ارشد NIST-F2 در موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی، فيزيکدانی است بنام استيون جفرتس، که در بيانيه ای گفت، «اگر ما در ۶۰ سالی که ساعت اتمی ساخته ايم چيزی آموخته باشيم، آن اين است که هر وقت ما ساعت بهتری می سازيم، يکنفر می آيد و آن را در کاری مورد استفاده قرار می دهد که اصلا نمي شد فکرش را هم کرد.»

سال گذشته، پژوهشگران فرانسوی گفتند آنها نیز ساعت اتمی به همين اندازه دقیقی ساخته اند.

در حالی که از دست دادن یک ثانیه در هر ۳۰۰میلیون سال ممکن است در زندگی روزمره به نظر زياد مهم نرسد، بسیاری از فن آوری ها مانند مخابرات، ناوبری ماهواره ای و بازار سهام به اندازه گيری فوق العاده دقيق زمان متکی هستند.

اندازه گیری بسیار دقیق زمان در توسعه سيستم رهياب ماهواره ای (جی. پی. اس.) حياتی است زيرا به درجه بالايی از همزمانی نياز دارد تا ماهواره بتواند موقعيت گيرنده را رهيابی کند.

کامپيوتر ها برای هر عملی که انجام می دهند يک به اصطلاح مهر زمانی (تايم استمپ) روی آن عمل می گذارند تا ساعت و تاريخ دقيق آن معلوم باشد. به گفته موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی، زمان رسمی «هر روز برای زدن مهر زمانی بر روی صدها ميليارد دلار در تراکنش های مالی آمريکا استفاده می شود.»

موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی همچنين می گويد، در سه ماهه نخست سال ۲۰۱۴ بيش از ۸ ميليارد درخواست اتوماتيک برای همزمان کردن ساعت های کامپيوتری از طريق اينترنت دريافت کرده است. اين موسسه علاوه بر انجام درخواست های واصله، خود، راسا، برای ۵۰ ميليون ساعت مچی و انواع ديگر ساعت ها زمان رسمی را منتشر می کند.

ساعت فوق العاده دقیق جدید می تواند برای فيزيک نظری نيز پيآمدهايی داشته باشد، به اين ترتيب که به فيزيک دان ها اجازه دهد مشاهده کنند که آيا ثابت های طبيعی واقعا در طول زمان ثابت می مانند يا تغيير می کنند. همچنین، ماهواره های رصد کننده کره زمین در صورت بهبود حاصل کردن و به روز شدن خواهند توانست ردیابی دقیق تر افزایش سطح آب را ممکن سازند.

موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی سال گذشته اعلام کرد ساعت یونی جديدی اختراع کرده است که در هر۳.۷ میلیارد سال کمتر از يک ثانيه ممکن است عقب يا جلو شود. اين ساعت هنوز در مرحله آزمايشی است و از پايداری لازم برای استفاده برخوردار نيست و نياز به آزمايش های بيشتری دارد.
XS
SM
MD
LG