ایسنا/ دانشمندان ساعتی را ساخته‌اند که تخمین زده می‌شود ۴۱ درصد دقیق‌تر از رکورددار قبلی در زمینه زمان‌سنجی باشد.

تخمین زده می‌شود که یک ساعت ساخته شده توسط تیمی به سرپرستی دانشمندان «موسسه ملی استاندارد و فناوری»(NIST) در آمریکا، ۴۱ درصد دقیق‌تر از رکورددار قبلی زمان‌سنجی باشد. این ساعت با اندازه‌گیری ارتعاشات کوچک یک یون آلومینیوم به دام افتاده که تا نزدیکی صفر مطلق سرد شده است، ثانیه‌ها را با دقت ۱۹ رقم اعشار محاسبه می‌کند.

به نقل از ساینس‌آلرت، این ساعت علاوه بر شکستن رکورد دقت که از نظر فنی به عنوان عدم قطعیت سامانه‌ای شناخته می‌شود، ۲/۶ برابر پایدارتر از هر ساعت دیگری از نوع خود است.

«میسون مارشال»(Mason Marshall) فیزیکدان این موسسه می‌گوید: کار کردن روی دقیق‌ترین ساعت موجود تا به حال هیجان‌انگیز است. ما در این موسسه می‌توانیم این برنامه‌های بلندمدت را در اندازه‌گیری دقیق انجام دهیم که می‌تواند حوزه فیزیک و درک ما از دنیای اطرافمان را پیش ببرد.

طراحی این ساعت رکوردشکن حاصل ۲۰ سال کار است و بر دانش عمیق فیزیک کوانتومی استوار است و هر حرکت جزئی اطراف قادر است زمان‌بندی ساعت را با مقادیر ناچیز بر هم بزند. این امر با ضخیم‌تر کردن صفحه ویفری الماسی که محفظه ساعت را تشکیل می‌داد، حاصل شد. همچنین قراردادن پوشش‌های طلای بیشتر در الکترودهای داخلی برای تثبیت بیشتر میدان‌های الکتریکی لازم برای زمان‌بندی لازم ساعت انجام شد.

تله یونی اصلاح‌شده جدید به همراه تصویر درون‌صفحه‌ای که جفت یون آلومینیوم و منیزیم را نشان می‌دهد 
جفت کردن آلومینیوم با یک اتم منیزیم باردار یک امر حیاتی برای قابلیت اطمینان ساعت است. یک یون همراه که کنترل یون آلومینیوم را با نور لیزر آسان‌تر کرد، به دانشمندان ترکیب اصلی دقت و پایداری را داد. لیزر از یک آزمایشگاه مجاور در فاصله ۳/۶ کیلومتری تامین شد و در مجموع، زمان لازم برای جمع‌آوری داده‌های کافی برای اندازه‌گیری یک ثانیه تا ۱۹ رقم اعشار، از سه هفته به یک روز و نیم کاهش یافت.

«دنیل رودریگز کاستیو»(Daniel Rodriguez Castillo) مهندس برق این موسسه می‌گوید: این یک چالش بزرگ و پیچیده است، زیرا هر قسمت از طراحی ساعت بر آن تأثیر می‌گذارد.

این ساعت‌ها زمان را مانند یک ساعت مچی اندازه‌گیری نمی‌کنند تا به شما بگویند چه زمانی وقت خواب یا بیدار شدن است. در عوض، آنها به عنوان یک نقطه مرجع برای زمان‌سنجی و کالیبراسیون سایر ساعت‌ها، استفاده در آزمایش‌ها و کاوش در جهان اطراف ما عمل می‌کنند، چرا که دانستن اینکه یک ثانیه چقدر طول می‌کشد، یک معیار حیاتی از فیزیک است.

این امر به انواع رشته‌های علمی، از جستجوی ماده تاریک گرفته تا آزمایش نظریه نسبیت اینشتین کمک می‌کند. علاوه بر این، پژوهشگران فکر می‌کنند که هنوز کارهای بیشتری در راه است و با بهبود بیشتر پایداری سامانه و کنترل یون می‌توان به دقت بیشتری از طریق این ساعت‌های اتمی دست یافت.

«ویلا آرتور-دورشاک»(Willa Arthur-Dworschack) فیزیکدان این موسسه می‌گوید: با این پلتفرم، ما آماده کاوش در معماری‌های جدید ساعت مانند افزایش تعداد یون‌های ساعت و حتی درهم‌تنیدن آنها هستیم که قابلیت‌های اندازه‌گیری ما را بیشتر بهبود ببخشد.

این مطالعه در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.