Ғалымдар атом сағатынан да дәл болуы мүмкін ядролық сағат прототипін жасады, деп жазады Ertenmedia.kz.
Уақытты мінсіз дәл өлшеу сырттай оңай көрінеді. Бірақ шын мәнінде кез келген сағат уақыт өте келе аздап ауытқиды. Қарапайым механикалық сағатта да, электронды құрылғыда да мұндай айырмашылық болады. Өндірістегі ең ұсақ ақаудың өзі екі сағаттың бірдей жүруіне кедергі келтіреді.
Бүгінге дейін ең дәл уақыт өлшеу құралы атом сағаты саналып келді. Ол навигация, байланыс, спутник жүйесі және ғылыми зерттеулер үшін аса маңызды. Бірақ қазір ғалымдар одан да тұрақты әрі дәл болуы мүмкін жаңа жүйеге жақындады. Ол оптикалық ядролық сағат деп аталады.
Жаңа прототип торий-229 атомының ядросына негізделген. Ғалымдар торий ядроларын кальций фториді кристалының ішіне орналастырған. Содан кейін өте дәл бапталған лазер арқылы ядроны бір кванттық күйден екінші күйге ауыстыруға тырысқан.
Қарапайым тілмен айтқанда, мұндай сағат уақытты атом қабығындағы электрондардың қозғалысы арқылы емес, атом ядросының күйі арқылы өлшейді. Ядро сыртқы магниттік және электрлік әсерлерге электрондарға қарағанда төзімдірек. Сондықтан ядролық сағат болашақта атом сағатынан да тұрақты болуы мүмкін.
Жүйенің жұмысы лазер жиілігіне тәуелді. Лазер дәл қажетті жиілікке қойылса, торий ядролары күйін өзгертеді. Егер жиілік сәл ауытқыса, ауысатын ядро саны азаяды. Осы кезде құрылғы лазерді қайта баптайды. Уақыт дәлдігі осылай сақталады.
Торий-229 құпиясы
Бұл әзірге дайын өндірістік сағат емес. Құрылғы прототип деңгейінде. Оны күнделікті өмірде, телефонда немесе спутникте қолдануға әлі ерте. Бірақ ғылым үшін бұл маңызды қадам саналады. Себебі ядролық сағат идеясы жиырма жылдан астам уақыт бұрын ұсынылған.
2003 жылы ғалымдар торий-229 ядросын дәл уақыт өлшеуге пайдалануға болатынын айтқан. Бірақ ол кезде қажет лазерлік технология мен бақылау жүйесі толық жетілмеген еді. Теория бар болғанымен, оны тәжірибеде іске асыру қиын болды.
Енді технология сол деңгейге жетіп отыр. Ғалымдар лазерді үздіксіз бақылап, қажет кезде автоматты түрде түзете алатын жүйе құрды. Бұл ядролық сағаттың шынайы жұмыс істеуіне жол ашты.
Мұндай сағат тек уақыт өлшеу үшін ғана маңызды емес. Ол фундаменталды физикадағы ең күрделі сұрақтарға жауап іздеуге де көмектесуі мүмкін. Соның бірі қараңғы материяға қатысты.
Қараңғы материя әлемдегі ең жұмбақ құбылыстың бірі. Ғалымдар оның бар екенін ғаламдағы тартылыс әсерлері арқылы болжайды. Бірақ оны тікелей көру немесе кәдімгі құралмен анықтау өте қиын. Себебі ол қарапайым бөлшектермен өте әлсіз әрекеттеседі.
Ядролық сағаттар осы жерде пайдалы болуы мүмкін. Егер қараңғы материя кейбір физикалық тұрақтыларға өте әлсіз әсер етсе, аса дәл сағаттар сол болмашы ауытқуды байқауы ықтимал. Торий-229 негізіндегі сағат дәл осындай өзгерістерге ерекше сезімтал болуы мүмкін.
Зерттеушілер ядролық ауысым энергиясындағы өте баяу өзгерістер мен қысқа мерзімді тербелістерді бақылау арқылы қараңғы материя модельдерін тексеруге тырысты. Бұл әзірге түпкілікті дәлел емес. Бірақ жаңа бағыттың мүмкіндігін көрсетеді.
Ғалымдар бұл технология алдағы жылдары тез дамуы мүмкін деп отыр. Егер ядролық сағаттар тұрақты, ықшам және сенімді деңгейге жетсе, олар уақыт өлшеу стандартын өзгертуі ықтимал.
Мұндай құрылғылар навигацияны дәлдетеді. Спутник жүйелерін жақсартады. Физикадағы жаңа заңдылықтарды іздеуге көмектеседі. Тіпті қараңғы материя сияқты әзірге көзге көрінбейтін құбылыстарды зерттеудің жаңа құралына айналуы мүмкін.
Бір кезде атом сағаты ғылыми фантастика сияқты көрінген. Қазір ол заманауи технологияның негізіне айналды. Ядролық сағат та дәл осындай жолдың басында тұр. Егер бұл бағыт сәтті дамыса, адамзат уақытты өлшеудің жаңа дәуіріне қадам басуы мүмкін.
📌 Ertenmedia-ның Telegram арнасына жазылыңыз: қысқа әрі нұсқа, ең өзекті ақпарат осында!
