همه ما می دانیم که زمان یک ساختار است و در حال حاضر زمان به دقت توسط شبکه ای بین المللی از حدود 500 ساعت اتمی ثبت و اندازه گیری می شود.
اما اخیرا دانشمندان نشان داده اند که ثبت و نگهداری زمان با نسل جدیدی از ساعت های نوری از دقت بیشتری برخوردار خواهد بود. این دانشمندان حتی قصد دارند از این سیستم جدید برای تعریف مجدد واحد ثانیه استفاده کنند که به این معنی خواهد بود که شاید در آینده بتوانیم روزهایمان را طولانی تر کنیم!
ساعت نوری تنظیم شده توسط این گروه از محققین به حدی دقیق است که اگر از زمان آفرینش جهان هستی تا کنون هم کار کرده بود فقط دو دقیقه با زمان واقعی می توانست تفاوت داشته باشد که صحتی باورنکردنی است.
نگهداری و ثبت زمان جهانی ضروری است چرا که "ثانیه"، به آن شکل که توسط سیستم بین المللی واحدها تعریف شده است، پایه و مبنای عملکرد GPS ، شبکه های انرژی الکتریکی و شبکه های مالی است.
به همین دلیل هم برای اندازه گیری زمان از ساعت های اتمی یا مایکروویو استفاده می کنیم. این نوع ساعت ها برای اندازه گیری زمان میزان ارتعاش اتم سزیم را اندازه گیری می کنند. از سال 1967 تا کنون هر ثانیه بر اساس تعریف سیستم بین المللی واحدها برابر با 9,192,631,770 چرخه از ارتعاش اتم سزیم است.
با وجودی که این اندازه گیری بسیار دقیق به نظر می رسد، حتی بهترین ساعت های اتمی هم در هر ماه یک نانو ثانیه خطا در اندازه گیری را نشان می دهند.
اما ساعت های نوری بسیار دقیق تر از این عمل می کنند. این ساعت ها عملکردی مشابه ساعت های نوری دارند اما این ساعت ها ارتعاش اتم ها یا یون هایی که با فرکانسی حدود صد هزار مرتبه بیشتر از فرکانس های مایکروویوی در ارتعاشند را اندازه گیری می کنند. این ارتعاش بسیار سریعتر و در نتیجه بسیار دقیق تر است.
البته این صحت در اندازه گیری نکاتی را هم همراه دارد. عملکرد این ساعت ها از پیچیدگی بیشتری برخوردار است و در نتیجه احتمال توقف عملکرد آنها بیشتر است - که به این معنی است که این ساعت ها ممکن است از چند دقیقه تا دو روز از عملکرد بایستند. و به همین دلیل ، تا همین اواخر ، استفاده از این ساعت ها برای بازتعریف ثانیه و اندازه گیری زمان قابل اعتماد و اطمینان نبود.
اما در تحقیقات اخیر به سیستمی اشاره شده است که عملکردی بسیار موثر و قابل اعتماد را به همراه دارد. یکی از محققان اظهار کرده است:" حتی با وجود مشکلات ساعت های نوری، اندازه گیری زمان توسط آنها می تواند بسیار دقیق باشد. ما توانسته ایم نتایج بسیار بهتری را از این ساعت ها در مقایسه با بهترین ساعت های مایکروویوی به دست آوریم."
این گروه تحقیقاتی این ساعت ها را به مدت 25 روز مورد بررسی و کنترل قرار دادند و میزان خطای ثبت شده در این 25 روز 0.20 نانو ثانیه بود. بنابراین این ساعت ها اگر از اولین روز آفرینش زمان را اندازه گیری کرده بودند حداکثر خطایی که در ثبت زمان نشان می دادند ممکن بود به 100 ثانیه در 14 میلیارد سال برسد که از صحتی 100 برابری برخوردار است.
تیم محققین معتقدند که استفاده از این سیستم اندازه گیری زمان منافعی دارد. با این سیستم ما میتوانیم هر یک ثانیه را فشرده تر کنیم. البته شاید درک آن برای تک تک افراد ممکن نباشد اما مواردی مانند ثبت زمان مالی دقیق تر به این وسیله ممکن می شود و همچنین بانک ها می توانند در یک ثانیه نقل و انتقال مالی بیشتری را انجام دهند.
تعریف مجدد آنچه در حال حاضر از ثانیه در دست است ممکن است ده سال به طول انجامد.
منبع: تک شات