Atom Saati

Kısaca: Tarihte yapılan en hassas atom saati, saniyeyi yeniden tanımlamak üzere zamanı saymayı bekliyor. Zamanı atomların titreşiminden ölçen saat, 1018 saniyede bir saniye şaşıyor. Atom veya moleküllerin titreşimlerini kullanarak zamanı büyük bir hassasiyetle ölçen alet. ...devamı ☟

atom saati
Atom Saati

Tarihte yapılan en hassas atom saati, saniyeyi yeniden tanımlamak üzere zamanı saymayı bekliyor. Zamanı atomların titreşiminden ölçen saat, 1018 saniyede bir saniye şaşıyor. Atom veya moleküllerin titreşimlerini kullanarak zamanı büyük bir hassasiyetle ölçen alet.

Zaman ölçümünde temel birim saniyedir. Saniye güneş gününün uzunluğuna bağlı olarak tarif edilmiştir.

Ancak ilmi çalışmalar için daha ileri bir hassasiyet gerekmektedir.

Atom saatinin esasını, atom ve moleküllerinin belirli frekanslarda enerji emerek veya yayarak, enerji alıp verebilecek duruma gelebilmeleri teşkil etmektedir.

Bir atom veya molekül sisteminden yüksek frekansta kararlı elektromanyetik dalgalar üreten ve maser adı verilen bu cihazlar üzerindeki çalışmalar 1940 yılında başlamıştır. 1949’da ABD’nin Milli Standartlar Bürosu, amonyak molekülünün özelliklerine bağlı olarak ilk saati imal etmiştir. 1955’te İngiltere’de, frekansı, saniyede 9.192.631.750 devir olan sezyum ışını kullanılarak atom saati yapılmıştır. Bu saatin hassasiyeti 1/1011 derecesinde olup, 1963 yılında milletlerarası zaman standardı olarak kabul edilmiştir.

1960 yılında ABD’de 1/1012 hassasiyetinde hidrojen ışın maseri geliştirilmiş olup, hassasiyeti 1/1014e yükseltmek için çalışmalar yapılmaktadır. 1/1014 hassasiyet üç milyon yılda bir saniyelik bir hataya karşılık gelmektedir.

Dünyanın en hassas saati, 1950’lerde bilimsel amaçlarla kullanılan atom saatlerinin yeni kuşağı. Atom saatleri, atomların titreşim frekanslarını ölçen cihazlar. Örneğin, caeseium atomunun elektronları iki enerji hali arasında saniyede 9.192.631.770 (9 milyar 192 milyon 631 bin 770) kere gidip geliyor. Bu titreşim ölçümü, saniyenin de tanımı sayılıyor, 1 saniye caesium atomunun 9 milyar 192 milyon 631 bin 770 kez titremesi için geçen zaman aralığı olarak tanımlanıyor.

Atom saatlerinin hassasiyeti günlük hayatta kullanılan kol saatlerinden biraz daha yüksek. Bu saatler 30 milyon yılda bir saniye atıyor. Ancak, bununla yetinmeyen bilim insanlarının daha hassas saat yapma arzusu yeni ve daha gelişmiş saatlerin önünü açıyor.

‘TİK-TAK’ SAYISINI ARTIR Almanya’nın önde gelen bilim kurumlarından Max Planck Enstitüsü uzmanlarından Thomas Udem, daha yüksek hassasiyet için, saatin ‘tik-tak’larını artırmak gerekeceğini belirtiyor. Bu teze göre, akan giden zamanı dilimlere bölen ‘tik-tak’ların sayısı arttıkça, ölçülen zaman daha ince dilimlere bölünecek. ‘Tik-tak’lar arasındaki zaman kısaldıkça da ölçüm hassasiyeti yükselecek. Zamanı daha kısa dilimlere ayırma kavramı, insanoğlunun güneş saatinden kum saatine, sarkaçlara ve gelişmiş teknoloji kronometrelere uzayan serüveninin de temelinde yatıyor. Çağdaş caesium saatleri, saniyede 9 milyar titreşim ölçebiliyor.

BİR GÜN BİLE UZUN KALIR Bilim insanları 1950’lerin caesium saatlerinden daha hassas saat arayışında ytterbium (Yb) ve strontium (Sr) gibi yeni elementleri değerlendiriyor. Strontium saniyede 429.228.004.229.952 (429 trilyon 228 milyar 4 milyon 229 bin 952) kez titriyor.

STRONTİUM TEMEL ALINACAK Strontium elementinden atom saati üretmenin iki yolu var, ya tek bir atomun titreşimleri sayılacak, ya da birden çok atom aynı anda sayılacak. Tek atom kullanmanın avantajı, tek atomu, titreşim frekansını bozan elektromanyetik alandan korumak daha kolay. Dezavantajı ise, bu derece yüksek bir frekansta tek bir atomun hareketliliğini ölçmek daha zor. Çok atomlu düzenekte ise, ölçüm kolaylaşırken, elektromanyetik alanın etkisinden dolayı ölçümün kesinliğinden yitiriliyor.

YUMURTA KUTUSU DÜZENEĞİ Tokyo Üniversitesi’nden Hidetoshi Katori, tekli ve çoklu atom düzeneklerinin avantajlarını birleştiren bir sistem geliştirdi. Katori, 6 lazer ışını kullanarak elektromanyetik dalgalar yaratıyor. Bu sistem her bir strontium atomunu tek tek destekleyen enerji kaynakları yaratıyor. Düzenek, yumurtaların taşınmasında kullanılan yumurta kutularını andırıyor. Her bir atom kendi yuvasında elektromanyetik dalgalardan korunuyor. Bu şekilde çoklu atom düzeneğinde dahi atomlar elektromanyetik dalgalardan etkilenmiyor.

Daha önce bu sisteme benzer sistemler yapılmış, fakat atomları koruması gereken lazerlerin titreşimi bozduğu görülmüştü. Katori, lazerlerin frekanslarını düzeneğin üst ve altını eşit derecede etkileyecek şekilde ayarladı. Bu şekilde lazerlerin titreşime etkisi sabitlendi. Katori’nin atom saati zamanı 10-18 kat hassasiyetinde ölçüyor. Diğer bir deyişle, 1018 saniyede bir saniye şaşıyor.

Kaynak

: Makalenin tam metni bilim dergisi Nature’da yayımlanmıştır.

Bu konuda henüz görüş yok.
Görüş/mesaj gerekli.
Markdown kullanılabilir.

atom saati Resimleri

Atom saati
1 yıl önce

sadece % 22,522'dir. İlk atom saatleri, sayım ekipmanları eklenmiş Maserler'dir. Bugünün en iyi atom saatleri, soğuk atomlar ve atomik çeşmelerle çalışan...

Atom Saati, 1949, 1955, ABD, Fizik, Sezyum, TAI, Taslak, UTC, Louis Essen, MASER
Elektronik saat
1 yıl önce

bittiğinde değiştirilmesi mümkün saatlerdendir.Yelkovan ve akrebi ayarlanabilir.Hata yapabilir(duraklayabilir).Bu saat atom saati kadar uzun süre dayanmaz....

Elektronik saat, Atom Saati, Pil, Saat, Yelkovan
Alfred Kastler
11 ay önce

Araştırmalar Milli Merkezi Yönetim Kurulu üyesi oldu. 1958'den sonra atom saati laboratuvarını yönetti. Kastler, bilimsel çalışmalarını, ışık tayf çekimi...

Termonükleer silah
11 ay önce

Hidrojen bombasının yüksek boyutlardaki patlama gücü, hidrojen atomlarının birleşerek helyum atom yapısına dönüştüğü termonükleer tepkimeden doğar. Bir başka...

Termonükleer silah, Askeriye, Fizyon, Hidrojen, Taslak, Trityum, İzotop, Devterium
2 Minutes To Midnight
4 yıl önce

yarısına ulaştı. 1972 yılında gece yarısına 12 dakika kala ayarlanan atom saati, daha sonra ABD-Sovyetler gerginlikleri arasında geriledi ve 1984 yılında...

2 Minutes to Midnight, 1984, 6 Ağustos, Adrian Smith, Bruce Dickinson, Iron Maiden, Powerslave (albüm)
Juravli
3 yıl önce

Hamzatov Hiroşima'da düzenlenen Gensuibaku Kinshi Sekai Taikai (anlam: "Atom bombası ve Hidrojen bombası Yasaklama Dünya Toplantısı") katıldığında Hiroşima...

Astrometri
11 ay önce

kesin gözlemlere dayanarak Dünya’nın dönüşüyle senkronize edilen bir atom saatidir. Gök ölçümü, kozmik merdiven mesafesinde önemli bir adımdır, çünkü Samanyolu...

Gökölçüm, Gökbilim, Gökyüzü, Taslak
Isidor Isaac Rabi
11 ay önce

Stern-Gerlach deneyinin atom çekirdeğinin özelliklerini tasdik etmek için değiştirilebileceğini öngörmüştür. Mıknatıs döngüsüyle atomların çekirdek döngüsünü...

Isidor Isaac Rabi, 11 Ocak, 1898, 1938, 1988, 29 Temmuz, ABD, Abdus Salam, Albert A. Michelson, Albert Einstein, Alfred Kastler