وکاله آریا للأنباء - طور علماء فی سنغافوره ساعه ذریه فائقه الدقه، تعتمد على عنصر اللوتیتیوم، ونجحت فی تحقیق مستوى من الدقه قد یمهد الطریق لإعاده تعریف وحده "الثانیه" خلال السنوات المقبله.
وأعلن فریق من مرکز تقنیات الکم (CQT) فی جامعه سنغافوره الوطنیه أن الساعه تمکنت من قیاس الوقت بدقه تمتد إلى 19 خانه عشریه، أی أن مستوى دقتها یصل إلى 19 رقما بعد الفاصله عند قیاس ترددها، مع هامش خطأ بالغ الصغر، وهی من أعلى مستویات الدقه التی سجلت حتى الآن لساعه ذریه ضوئیه.
وتتمیز الساعه بدقه واستقرار استثنائیین، إذ قد تحتاج إلى أکثر من 260 ملیار سنه حتى یتراکم فی قیاسها خطأ قدره ثانیه واحده.
وقال مورای باریت، قائد الفریق البحثی: "أنا واثق من أن ما نمتلکه الآن هو أدق ساعه فی العالم".
وتعتمد الساعات الذریه على قیاس التغیرات الدقیقه فی مستویات الطاقه داخل الذرات. ویستخدم العلماء اللیزر لرصد ما یعرف بـ"الانتقال الذری"، وتعمل تذبذبات الضوء کمرجع بالغ الدقه لقیاس الوقت.
وظلت ذرات السیزیوم المعیار العالمی للوقت منذ ستینیات القرن الماضی، وتستخدم الساعات المعتمده علیها فی تطبیقات مهمه، مثل نظام تحدید المواقع العالمی (GPS) ومزامنه شبکات الاتصالات والنقل. لکن عناصر أخرى، مثل السترونتیوم والإیتربیوم والألومنیوم، تتیح قیاس الوقت بدقه أعلى بسبب تردداتها الأکبر.
وبدأ فریق مرکز تقنیات الکم العمل على ساعه اللوتیتیوم قبل أکثر من عقد، بعدما وجد أن خصائص هذا العنصر تجعله مناسبا لقیاس الوقت بدرجه عالیه من الاستقرار. ولا تتأثر ذره اللوتیتیوم بشکل کبیر بالتغیرات فی درجات الحراره أو المجالات المغناطیسیه، وهی عوامل یمکن أن تؤثر فی دقه بعض الساعات الأخرى.
وللتحقق من دقه الساعه، قارن الباحثون بین ساعتین من نوع اللوتیتیوم، ووجدوا أن قراءاتهما تطابقت حتى الخانه العشریه التاسعه عشره، فی واحده من أدق المقارنات التی أجریت بین الساعات الذریه.
ولا تقتصر أهمیه هذه التقنیه على قیاس الوقت، إذ یمکن للساعات التی تتمتع بهذه الدقه أن ترصد تأثیر الجاذبیه فی مرور الزمن، حتى عند وجود فروق فی الارتفاع لا تتجاوز بضعه ملیمترات. وقد تساعد مستقبلا فی دراسه تغیرات الجاذبیه واستکشاف ظواهر فیزیائیه دقیقه.
وقال مایکل لی، المعد الرئیسی المشارک فی الدراسه وطالب الدکتوراه فی جامعه سنغافوره الوطنیه، إن الخطوه التالیه تتمثل فی تحویل الساعه، التی تعمل حالیا بحجم مختبری، إلى نظام مصغر قابل للنقل، مع توقعات بإمکانیه تقلیص حجمها من دون التأثیر فی دقتها.
ویأتی هذا الإنجاز فی وقت تدرس فیه الجهات الدولیه المعنیه بمعاییر الوقت البیانات التی توفرها الساعات الذریه الضوئیه الجدیده، تمهیدا لإعاده تعریف وحده "الثانیه"، وهی خطوه متوقعه بحلول عام 2030 أو بعده.
وبحسب الباحثین، فإن ساعه اللوتیتیوم الجدیده هی أول ساعه ضوئیه یثبت مستوى دقتها حتى الخانه العشریه التاسعه عشره بشکل مستقل.
المصدر: دیلی میل