Δημιουργήθηκε ένα διπλό ρολόι και μαζί ένα νέο ρεκόρ ατομικής σταθερότητας στον κόσμο

Αμερικανοί επιστήμονες συνδύασαν δύο κορυφαία ατομικά ρολόγια σε ένα, δημιουργώντας με αυτό τον τρόπο το πιο σταθερό ρολόι στον κόσμο. Ως σταθερότητα εννοείται η ακρίβεια με την οποία η διάρκεια του «τικ» ταιριάζει με τη διάρκεια του «τακ» που ακολουθεί.

nistdebutsduΌσο πιο σταθερό είναι ένα ρολόι, τόσο πιο ακριβείς είναι οι μετρήσεις που κάνει

Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST), του «θεματοφύλακα» του χρόνου στις ΗΠΑ, με επικεφαλής τον φυσικό Andrew Ludlow, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό φωτονικής "Nature Photonics", συνδύασαν δύο πειραματικά ρολόγια που βασίζονται σε άτομα του χημικού στοιχείου υττερβίου.

"Έχουμε εξαλειφθεί ένα κρίσιμο τύπο θορύβου κατά τη λειτουργία του ρολογιού, καθιστώντας ουσιαστικά το σήμα του ρολογιού ισχυρότερο», δήλωσε ο φυσικός του NIST  Andrew Ludlow. «Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να καταλήξουμε σε ένα ρολόι με μία αστάθεια 1.5 μέρη σε τετράκις (1 ακολουθούμενο από 18 μηδενικά) σε μόλις μερικές χιλιάδες δευτερόλεπτα."

Το παγκόσμιο ρεκόρ ακριβείας κατέχει ένα άλλο ατομικό ρολόι επίσης του NIST, που βασίζεται σε άτομα του χημικού στοιχείου στροντίου. Η ακρίβεια διαφέρει από τη σταθερότητα σε ένα ατομκό ρολόι, καθώς η πρώτη δείχνει πόσο πιστά το ρολόι συντονίζεται με τη φυσική συχνότητα με την οποία τα άτομά του ταλαντώνονται.

Τόσο τα ρολόγια υττερβίου όσο και τα ρολόγια στροντίου είναι ανώτερα από τα ατομικά ρολόγια καισίου που χρησιμοποιούνται σήμερα για την επίσημη μέτρηση του χρόνου. Το «τικ-τακ» των πρώτων μετριέται σε οπτικές συχνότητες, ενώ του δεύτερου σε συχνότητες μικροκυμάτων.

Η μεγάλη πρόκληση των επιστημόνων και των μηχανικών είναι να μειώσουν το μέγεθος και την πολυπλοκότητα των διαφόρων ατομικών ρολογιών, ώστε να γίνουν φορητά και να είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν εκτός εργαστηρίου. Τέτοια ρολόγια θα είχαν διάφορες πρακτικές εφαρμογές, π.χ. θα μπορούσαν να μεταφέρονται μέσα σε διαστημοσυσκευές για να κάνουν ελέγχους της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν ή μέσα σε δορυφόρους γεωδαισίας για μετρήσεις της επιφάνειας της Γης με τη βοήθεια της βαρύτητας.