Ατομικό ρολόι δεν «χάνει» ούτε ένα δευτερόλεπτο σε 15 δισ. χρόνια

atomiko-roloi-den-xanei-oute-ena-deuterolepto-se-15-dis-xronia

Το ρεκόρ ακρίβειας κατέρριψε ένα πειραματικό ατομικό ρολόι στροντίου μετά την αναβάθμισή του, αφού πλέον δεν «χάνει» ούτε ένα δευτερόλεπτο σε 15 δισεκατομμύρια χρόνια – δηλαδή περίπου όσο είναι και η ηλικία του σύμπαντος. Το ρολόι αναβαθμίσθηκε από ερευνητές του αμερικανικού Εθνικού Ινστιτούτου Μέτρων, Σταθμών και Τεχνολογίας και του πανεπιστημίου του Κολοράντο, καθώς ανήκει στο κοινό ινστιτούτο των δύο ιδρυμάτων. Έτσι, όπως περιγράφουν οι ερευνητές σε online άρθρο τους στο περιοδικό Nature Communications, μπόρεσαν να τριπλασιάσουν την ακρίβειά του.

Η βελτίωση σημαίνει πως μπορεί να αξιοποιηθεί για τη μέτρηση των απειροελάχιστων διαφορών στη ροή του χρόνου ανάμεσα σε σημεία στα οποία είναι διαφορετική η ένταση του βαρυτικού πεδίου. Το φαινόμενο αυτό έχει προβλεφθεί από τον Αϊνστάιν στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και ονομάζεται βαρυτική διαστολή του χρόνου. Σημαίνει πως, με την αύξηση του ύψους και επομένως την εξασθένηση της γήινης βαρύτητας, ο χρόνος κυλά πιο γρήγορα. Κάτι που λαμβάνεται υπόψη στα συστήματα GPS, για τον σωστό προσδιορισμό των γεωγραφικών συντεταγμένων.

«Χάρις στις επιδόσεις του ρολογιού, μπορούμε να μετρήσουμε την επίδραση της βαρυτικής διαστολής του χρόνου ακόμη και σε ύψος μόλις 2 εκατοστών από την επιφάνεια του εδάφους. Επομένως, είμαστε κοντά στο να κάνουμε πράξη τη σχετικιστική γεωδαισία», αναφέρει στο σάιτ του Εθνικού Ινστιτούτου Μέτρων, Σταθμών και Τεχνολογίας ο Γιουν Γιε, ερευνητής στο ίδρυμα.

Στόχος της σχετικιστικής γεωδαισίας είναι η αξιοποίηση ενός δικτύου ρολογιών ως βαρυτικών αισθητήρων, για την τρισδιάστατη μέτρηση του σχήματος της Γης με πρωτόγνωρη ακρίβεια. Όπως ο Γιε, έτσι και άλλοι επιστήμονες υποστηρίζουν πως θα μπορέσει να γίνει πραγματικότητα όταν κατασκευασθούν ατομικά ρολόγια που θα μπορούν να «αντιληφθούν» τη βαρυτική διαστολή του χρόνου σε ύψος 1 εκατοστό.

Η «καρδιά» του ρολογιού είναι μία στήλη 30 x 30 εκατοστών όπου, με τη βοήθεια ενός ισχυρού λέιζερ, λίγες χιλιάδες άτομα στροντίου διατηρούνται σε μια ειδική διάταξη που αποκαλείται οπτικό πλέγμα. Η αναβάθμιση του ρολογιού είχε να κάνει κυρίως με τη μείωση των σφαλμάτων που οφείλονται στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Γι’ αυτό τον σκοπό, οι ερευνητές κατασκεύασαν μία «ασπίδα» που περιβάλλει τον θάλαμο κενού όπου βρίσκονται τα άτομα, ώστε η διάταξη να μπορεί πλέον να λειτουργήσει σε θερμοκρασία δωματίου, και όχι μόνο σε ακραία χαμηλή θερμοκρασία, όπως συνέβαινε προηγουμένως.

Πηγη

Advertisements

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s