Atom saati nedir, nasıl çalışır ?

[Pardayan]

Zamanı ölçmek günümüzde sanılandan çok daha önemlidir. Sadece bilim için değil günlük yaşantımızda sıkça kullandığımız teknolojik aletler için de çok önemlidir. Her gün kullandığımız cep telefonları, internet ve GPS aletleri için zaman kavramı olmazsa olmazdır. Zamanı ölçmenin önemini daha kolay anlayabilmeniz için GPS örneğinden yola çıkabiliriz; Bir GPS sisteminde zaman ölçümündeki 1 nanosaniyelik bir hata, konumda 30 santimetreye kadar kaymalara sebep olabilir. Şimdiye kadar keşfedilen zamanı ölçmenin en kesin yolu Atom Saati kullanmaktır.

Zaman ölçümlerinde periyodik şekilde sabit zaman aralıklarıyla tekrar eden bir olay temel alınır. Atom Saatleri keşfedilmeden önce saniyenin tanımı astronomiden yararlanılarak yapılıyordu. Örneğin Dünya’nın Güneş etrafındaki yörünge hareketi. Ancak 1879’da William Thomson (Lord Kelvin) atomların titreşim frekanslarının uzaydaki konumlarından bağımsız olduğunu ortaya koydu. Buna ek olarak atom var olduğu sürece bağımsız kalacağını da belirtti. Bu olaydan sonra Thomson, Atom Saatlerinin temelini atmıştır. İlk uygulamalar için biraz geç kalındı. İlk Atom Saati 60 yıl sonra, kuantum mekaniğinden yararlanarak uygulandı.

Atom Saatlerinin çalışma mantığı bir elementin bütün atomlarının özdeş olmasına, elektronların bir enerji seviyesinden başka bir enerji seviyesine geçerken belirli bir enerji soğurmasına veya yaymasına dayanmaktadır. Uygulanan ilk Atom Saati modelinde amonyak molekülüne ait bir rezonans frekansı kullanılmıştır. İlerleyen yıllarda Amonyak molekülü ile üretilen Atom Saatlerinde hassasiyetin az olduğu saptanmış, araştırmalar Sezyum (Sz) atomuna yoğunlaşmıştır. Atom Saatlerinde kullanılan diğer element veya moleküllere göre nispeten daha ağır bir element olan Sezyum’un rezonans frekansı daha yüksektir ve oda sıcaklığında diğer elementlere göre daha fazla gözlem yapmayı sağlayacak hızdadır. (130 m/s)

Sezyum ile üretilen Atom Saatleri 1,4 milyon yılda yalnızca 1 saniye sapmaktadır! Ayrıca yüksek kararlılıktadır. 1967 yılında Saniye, Uluslararası Birimler Sistemi (SI) tarafından sezyum atomunun belirli iki enerji seviyesi arasındaki geçişi sırasında yaydığı ve soğurduğu mikrodalga ışınının frekansı olarak tanımlanmıştır. (9.192.631.770/ s-1)

Günümüzde en çok Sezyum ve Rubidyum atomlarından yapılan Atom Saatleri tercih edilmektedir. Teknolojinin ve bilimin imkanları sayesinde 1,4 milyon yılda yalnızca 1 saniye sapan saat yapmak insanı gerçekten hayretlere düşüren bir durum.

Peki bunun ötesi olabilir mi ? Evet mümkün. Bilim adamları evrendeki pulsar denilen yıldızların kendi etrafında müthiş bir hız ve hassaslıkta döndüğünü keşfettiler. O kadar hassas ki bizim yönümüze ışık gönderen bir pulsar 9 milyarda bir hassasiyetle bu ışık atımlarını yapıyor. Bu konuda geniş açıklamayı da Asymptote forumdaşımızın derlediği makalede bulabilirsiniz.

viewtopic.php?f=12&t=7161&p=92321&hilit=atom+saati#p92321

[iskampavya]

Güzel bilgi teşekkürler.

SM-N920C cihazımdan Tapatalk kullanılarak gönderildi