دانشمندان نوع کاملا جدیدی از ساعت را اختراع کرده‌اند. به گفته دانشمندان، این نخستین ساعت‌های هسته‌ای که تاکنون ساخته شدند و در عمل کار می‌کنند، می‌توانند به ما کمک کنند ماده تاریک را بهتر بشناسیم و از دیگر پرسش‌های بنیادین درباره گیتی درک بهتری به دست آوریم.
دانشمندان بیش از ۷۰ سال است که از ساعت‌های اتمی برای اندازه‌گیری زمان با دقتی شگفت‌انگیز استفاده می‌کنند. این ساعت‌ها با ردیابی الکترون‌ها هنگام جابه‌جایی میان ترازهای انرژی، زمان را اندازه‌گیری می‌کنند. این فناوری به‌نوبه خود زمینه‌ساز انواعی از پیشرفت‌ها شده است، از توسعه فناوری‌هایی مانند سامانه موقعیت‌یاب جهانی (GPS) گرفته تا آزمایش‌های علمی گسترده‌تر مانند آزمایش‌هایی که نشان داده‌اند زمان در بخش‌های مختلف فضا به شیوه‌های متفاوتی می‌گذرد.
اکنون دانشمندان متولی این پیشرفت جدید می‌گویند فناوری تازه و حتی دقیق‌تری ابداع کرده‌اند. ساعت‌های هسته‌ای با بررسی نحوه برهم‌کنش نور با هسته اتم کار می‌کنند.
برای مثال، می‌توان از این ساعت‌ها برای شناسایی وجود نوعی ماده تاریک استفاده کرد، ماده‌ای مرموز و نامرئی که بخش بزرگی از گیتی را تشکیل می‌دهد. دانشمندانی که در این پژوهش مشارکت نداشتند، گفتند این موضوع نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از ساعت هسته‌ای به شیوه‌های دیگری نیز برای بررسی پرسش‌های بنیادین فیزیک گیتی استفاده کرد.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
ساعت‌های هسته‌ای به رفع برخی محدودیت‌های ساعت‌های اتمی هم کمک می‌کنند. برای مثال، میدان‌های الکتریکی خارجی ممکن است بر عملکرد ساعت‌های اتمی تاثیر بگذارند و قابلیت اطمینان آن‌ها را کاهش دهند.
با این حال، هسته‌های اتم حدود ۱۰۰ هزار برابر کوچک‌تر از اتم‌ها هستند و بنابراین به این میدان‌های الکتریکی حساسیت کمتری دارند. به گفته گروه‌های پژوهشی سازنده این ساعت‌ها، این ویژگی می‌تواند قابلیت اطمینان ساعت‌های هسته‌ای را افزایش دهد.
این پژوهش بر پایه پیشنهادی در سال ۲۰۰۳ انجام شد که بر اساس آن، استفاده از هسته‌های اتم می‌تواند روشی بسیار دقیق برای ساخت ساعت باشد. در این پیشنهاد، همچنین مطرح شد که توریم‌ــ۲۲۹ می‌تواند ماده مناسبی برای ساخت این ساعت‌ها باشد، زیرا در حالت کم‌انرژی قرار دارد و این ویژگی، ردیابی گذارهای آن میان ترازهای انرژی را آسان‌تر می‌کند.
با این حال، این ساعت‌ها همچنان مشکلاتی دارند. اگرچه توانسته‌اند دقت خود را در زمان‌سنجی حفظ کنند، پایداری آن‌ها از بهترین ساعت‌های اتمی کمتر است.
اما پژوهشگران متولی این پیشرفت علمی می‌گویند پژوهش‌های بیشتر می‌تواند به برطرف کردن این مشکلات کمک کند. یکی از راه‌های احتمالی ساخت این ساعت‌ها با استفاده از لیزرهای بسیار قدرتمندتر است.
نتایج این پژوهش در دو مقاله جدید با عنوان‌های «ساعت هسته‌ای نوری توریم‌ــ۲۲۹ با حلقه بازخورد» و «ساعت هسته‌ای همگام‌سازی‌شده با توریم‌ــ۲۲۹» که هر دو در مجله علمی «نیچر» (Nature) منتشر شدند، گزارش شده‌اند.
© The Independent
