ساعت اتمی جدید هر ۳۰۰ میلیارد سال فقط یک ثانیه عقب می افتد

 ساعت اتمی جدید هر ۳۰۰ میلیارد سال فقط یک ثانیه عقب می‌افتد

در آخرین آزمایش انجام‌شده روی ساعت‌های اتمی، به کوچک‌ترین مقیاس ممکن از اتساع زمانی رسیده‌ایم که پیش از این سابقه نداشته است.

آلبرت اینشتین در نظریه‌ نسبیت عام خود چیزی به نام اتساع زمان را پیش‌بینی کرده بود. اتساع زمان در قالب یک مثال کلاسیک و ساده عموما با مثال دو ساعت یکسان تحت دو کشش گرانشی متفاوت مطرح می‌شود. گفته می‌شود که دو ساعت تحت دو کشش گرانشی متفاوت همیشه با سرعت‌های متفاوتی کار خواهند زد یا به‌تعبیری سرعت تیک زدن‌هایشان متفاوت خواهد بود.

از آن زمان تا به امروز، اثر اتساع زمان در بسیاری از آزمایش‌ها مشاهده شده است؛ اما اکنون دانشمندان اتساع زمان را در کوچک‌ترین مقیاس ممکنی که تاکنون مشاهده شده است، ثبت کرده‌ و به یک رکورد بی‌سابقه رسیده‌اند. درواقع ابزار جدید آن‌ها در اندازه‌گیری زمان چنان دقیق است که در هر ۳۰۰ میلیارد سال فقط یک ثانیه عقب می‌افتد.

نتیجه‌ اخیر با استفاده از ساعت‌های اتمی فوق‌العاده دقیقی که با فاصله‌ تنها یک میلی‌متر از هم (فاصله‌ای به‌اندازه‌ی پنهای نوک مداد تیز) قرار داده شده بودند، به دست آمد. جمع‌آوری ۹۰ ساعت دیتا از این دو ساعت، در ادامه تیم پژوهشی را به خوانش‌هایی رساند که ۵۰ برابر دقیق‌تر از هرگونه اندازه‌گیری مشابه قبلی بود.

البته باید یادآوری کنیم که هرچه‌قدر مقیاس آزمایش‌های ما کوچک‌تر و دقیق‌تر باشد، به‌همان اندازه بیشتر به مکانیک کوانتومی پیرامون توضیح رویدادهای جاری در آزمایش‌ها تکیه می‌کنیم.

"اتساع زمان در قالب یک مثال کلاسیک و ساده عموما با مثال دو ساعت یکسان تحت دو کشش گرانشی متفاوت مطرح می‌شود"محققان امیدوار هستند که خوانش‌های جدیدشان بتواند راهی را برای یادگیری بیشتر بشر درباره‌ی چگونگی تأثیر انحنای فضازمان بر ویژگی‌های ذرات براساس فیزیک کوانتومی باز کند؛ ما در دنیای خودمان تأثیر انحنای فضازمان بر ذرات را در قالب گرانش تجربه می‌کنیم.

یون یه، فیزیکدان از دانشگاه کلرادو بولدر می‌گوید:

مهم‌ترین و هیجان‌انگیزترین نتیجه این است که به‌طور بالقوه می‌توانیم فیزیک کوانتومی را با گرانش مرتبط کنیم، برای مثال، فیزیک پیچیده‌ حاکم بر زمانی را که ذرات در مکان‌های مختلف در منحنی فضازمان توزیع می‌شوند، بررسی کنیم.

در این آزمایش، محققان از پدیده‌ای به نام شبکه‌ نوری استفاده کردند که شبکه‌ای از نور لیزر برای به دام انداختن اتم‌ها در محل مد نظر با هدف مشاهده‌ آن‌ها است. این تکنیک برای آخرین نسل از ساعت‌های اتمی به کار می‌رود و دقت بیشتری را در زمان‌سنجی ازطریق امواج نور لیزر ارائه می‌دهد. این شبکه‌ها را می‌توان برای شبیه‌سازی‌های کوانتومی نیز به کار برد.

در آزمایش اخیر، دو خوانش برگرفته‌شده از ساعت اتمی، از یک ابر اتمی واحد با حالت انرژی یکسان و در شرایط بسیار کنترل‌شده به دست آمده است. در واقع، اتم‌ها بین دو سطح انرژی در هماهنگی کامل به مدت ۳۷ ثانیه نگه داشته شدند که خود رکوردی جدید از نظر انسجام کوانتومی (یعنی پایدار نگه داشتن حالت‌های کوانتومی) محسوب می‌شود. از طرفی وجود چنین ثبات و انسجامی همواره برای این نوع اندازه‌گیری‌های دقیق ضروری است.

Zoomit.ir -زومیت
 
فیلمها و خبرهای بیشتر در کانال تلگرام پیک ایران