Un nou tip de ceas atomic are o acuratețe atât de mare încât are o marjă de eroare de doar o zecime de secundă la 14 miliarde de ani, vârsta actuală a Universului. Dispozitivul ar putea ajuta la studierea efectului gravitației asupra timpului, dar și misterele enigmaticei materii negre.
Ceasul atomic este cel mai exact tip de ceas dintre toate tipurile descoperite de om. Utilizează tranziția frecvenței electronice în zona microundelor, opticii sau a ultravioletelor dintr-un spectru electromagnetic al unui atom.
Ceasurile atomice funcționează prin măsurarea oscilației periodice a atomilor cu ajutorul laserelor. Totuși, ele sunt supuse incertitudinilor cuantice care le restrâng gradul de precizie. Noul design al ceasului reduce incertitudinea prin încâlceala atomilor măsurați. Acest fenomen produce oscilațiile individuale ale atomilor astfel încât aceștia se strâng în jurul unei frecvențe comune.
Dacă ar fi lăsat să funcționeze în jur de 14 miliarde de ani – aproximativ vârsta curentă a Universului – un nou tip de ceas atomic ar putea măsura timpul cu acuratețea unei zecimi de secundă. Designul creat de experții americani folosește un fenomen bizar numit ’încâlceală cuantică', în care particulelele devin legate în mod ireductibil. Potrivit cercetătorilor, această ’încâlceală’ ajută la reducerea necunoscutelor implicate în măsurarea oscilațiilor atomilor folosiți de ceasurile atomice pentru a seta timpul.
Materia neagră, la un pas de a fi descifrată
Ceasurile ar putea fi utile în cercetarea materiei negre despre care se crede că ar compune peste trei sferturi din Univers, precum și în studierea efectului gravitației asupra timpului.
„Ceasurile atomice optice care folosesc această tehnică vor avea potențialul de a atinge o precizie superioară în doar o secundă față de actualele ceasuri optice de ultimă generație”, a declarat autorul studiului, inginerul Edwin Pedrozo-Peñafiel Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Într-o modalitate similară celei în care bunicul folosea legănarea pendulului pentru a măsura timpul, ceasurile atomice folosesc laserele pentru a măsura oscilațiile regulate ale norilor atomici, cele mai stabile evenimente periodice pe care oamenii de știință le pot observa în prezent.
Recomandările noastre
