ساخت نخستین ساعت هسته‌ای جهان

گروه علم و فناوری: تیمی از محققان در اتریش و آمریکا می‌گویند توانسته‌اند برای نخستین بار ساعتی بسازند که برای اندازه‌گیری زمان از هسته‌های اتمی توریم استفاده می‌کند.
سال‌هاست که دانشمندان در سرتاسر جهان برای رسیدن به ساعتی با بالاترین دقت ممکن تلاش می‌کنند. پس از ساعت‌های معمولی که برای قرن‌ها رایج بودند، ساعت‌های اتمی ابداع شدند.
ساعت‌های معمولی، مانند ساعت‌های مچی، از یک نوسانگر کریستال کوارتز برای محاسبه زمان استفاده می‌کنند. کریستال‌ها در فرکانس‌های خاصی ارتعاش می‌کنند که همین مبنای اندازه‌گیری گذر زمان می‌شود؛ شبیه به یک آونگ در یک ساعت خانه پدربزرگ و مادربزرگ‌ها.
با این حال برای اندازه‌گیری‌های پیچیده، مانند بررسی موقعیت فضاپیماها، دقتی فراتر از این مورد نیاز است.
ساعت‌های اتمی برای این دقت‌های بالاتر و دوره‌های زمانی طولانی بسیار قابل اتکا هستند، به این معنی که دانشمندان می‌توانند جهت انجام برخی از اندازه‌گیری‌های حساس به آن‌ها اعتماد کنند.
ساعت‌های اتمی از نور لیزر استفاده می‌کنند تا الکترون‌هایی را که به دور اتم‌ها می‌چرخند بین سطوح انرژی بپرند و جایگزین عملکرد آونگ برای اندازه‌گیری زمان شوند.با توجه به اطلاعات‌ منتشره توسط موسسه ملی فناوری آمریکا، ساعت‌های هسته‌ای رفتار مشابهی خواهند داشت و از پرش‌های انرژی در هسته اتم برای اندازه‌گیری زمان استفاده می‌کنند.
برای به دست آوردن هسته‌ای که انرژی لازم را برای اندازه‌گیری زمان در اختیار بگذارد، دانشمندان معمولاً باید هسته را با نوعی اشعه ایکس که به طور خاص ساخته شده است منفجر می‌کنند.
با این حال ساعت هسته‌ای جدید با عنصر توریوم کار می‌کند که هسته آن برای پرش انرژی فقط به نور فرابنفش نیاز دارد.
تورستن شوم، فیزیکدان در دانشگاه صنعتی وین و یکی از اعضای تیم محققان، در این باره گفت: «توریم می‌تواند به عنوان یک زمان‌سنج برای اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق استفاده شود و این را ما با اولین نمونه ثابت کردیم.»ساعت هسته‌ای تازه رونمایی شده دقیق‌تر از بهترین ساعت‌های اتمی امروزی نیست، اما دکتر شوم می‌گوید که آن‌ها تا چند سال دیگر از دستگاه‌های زمان‌سنج اتمی پیشی خواهند گرفت.وی اضافه کرد: «اولین ماشین‌ها سریع‌تر از واگن‌ها نبودند و در آن مقطع زمانی همه چیز در مورد معرفی یک مفهوم جدید بود. این دقیقاً همان چیزی است که ما اکنون با ساعت هسته‌ای به آن دست یافته‌ایم.»
ساعت هسته‌ای جدید همچنین نسبت به ساعت اتمی سر و صدای کمتری خواهد داشت، زیرا عملکرد آن به اندازه‌گیری الکترون‌ها متکی نیست. امری که می‌تواند توسط میدان‌های الکترومغناطیسی اشتباه تولید شود و آزاردهنده باشد.جون یه، فیزیکدان در موسسه ملی فناوری و استاندارد آمریکا، در این خصوص گفت: «یک ساعت مچی را تصور کنید که حتی اگر برای تریلیون‌ها سال کار کند، یک ثانیه هم عقب نمی‌افتد.»وی اضافه کرد: «هرچند هنوز کاملاً به آنجا نرسیده‌ایم، با این حال این تحقیق ما را به آن سطح از دقت نزدیک‌تر کرده است.»
در ماه ژوئیه امسال تیم تحقیقاتی دیگری از محققان دقیق‌ترین ساعت اتمی را ساخته بودند.
این ساعت هر ۳۰ میلیارد سال فقط یک ثانیه عقب می‌ماند. اگر بخواهیم مقایسه کنیم، جهان ما بیش از ۱۴ میلیارد سال عمر ندارد و قدمت زمین کمتر از ۵ میلیارد سال است.