دقیق‌ترین ساعت اتمی جهان تنها یک ثانیه در 15 میلیارد سال عقب می‌ماند

دانشمندان رکورد جدیدی را در زمینه‌ی ساخت ساعت‌های اتمی با دقت بالا ثبت کردند. محققان در این ساعت اتمی از طریق محاسبه‌ی نوسان اتم‌های استرونتیوم (Strontium) به محاسبه‌ی هر ثانیه‌‌ی ساعت می‌پردازد. احتمالا در آینده شاهد تبدیل مقیاس این ساعت به استاندارد ساعت جهانی یا همان UTC باشیم. در حال حاضر مبنای تنظیم ساعت جهانی مبتنی بر ساعت اتمی است که با اندازه‌گیری فرکانس ماده‌ی سزیم به محاسبه‌ی زمان می‌پردازد. دقت این ساعت چندین هزار میلیون سال است.

ساعت اتمی که مبتنی بر محاسبه‌ی اتم ماده‌ی استرونتیوم است، توسط انستیتو ملی فناوری و استاندارد و دانشگاه کلرادو طراحی شده است. ساختار این ساعت اتمی شامل ستونی باریک است که به وسیله‌ی لیزرهایی با دقت بالا ایجاد شده و اتم‌های استرونتیوم درون آن قرار گرفته‌اند. تمامی اتم‌ها دارای نوسان‌هایی هستند که بصورت پیوسته انجام می‌شود. نوسان اتم استرونتیوم نیز 430 تریلیون بار در ثانیه است که با محاسبه‌ی آن ساعت تنظیم شده و دقت آن سنجیده می‌شود.

این ساعت برای چندین سال است که توسعه یافته و برای اولین بار در سال 2013 موفق به شکستن رکورد محاسبه‌ی زمان شد. از آن پس دانشمندان با بهینه‌سازی این ساعت، دقت آن را سه برابر میزان اولیه کردند. این ساعت به اندازه‌ای دقیق است که بالا بردن ارتفاع آن به میزان دو سانتی‌متر از سطح زمین به دلیل تغییرات گرانشی می‌تواند تاثیر زیادی روی ساعت داشته باشد.

دانشمندان معتقدند با استفاده از این ساعت می‌توان نقشه‌های دقیق را از سطح زمین تهیه کرد. تاثیر گرانش در زمان برای اولین بار در نظریه‌ی نسبیت انیشتین مطرح شد. به بیان بهتر، می‌توان چنین گفت که براساس نظریه‌ی نسبیت انیشتین، هر ثانیه‌ی ساعت در ارتفاع مختلف از نظر گذر زمان مقیاس متفاوتی دارد.

البته باید به این موضوع اشاره کرد که در حال حاضر با وجود دقت بالای ساعت اتمی استرونتیوم، این متد نیز نمی‌توان بر روش‌های سنتی محاسبه‌ی سطح زمین غلبه کند، چراکه به گفته‌ی دانشمندان افزایش حساسیت این ساعت برای واکنش به اختلاف سطح یک سانتی‌متری کاربردی است، از این‌رو دانشمندانی که این ساعت را توسعه داده‌اند باید بیش از پیش به گسترش مرزهای فیزیک کوانتوم همت گماشته و ساعت خود را دقیق‌تر نمایند.