Bilim insanları, zaman ölçümünde önemli bir ilerleme kaydettiler. Atomun elektron kabuğundaki enerji değişimlerine dayanmak yerine, atomun çekirdeğindeki enerji değişimlerini kullanan ilk ‘işlevsel nükleer saatler’ geliştirildi. Bu gelişme, yaklaşık 80 yıldır kullanılan atom saatlerini geride bırakabilecek potansiyele sahip.
Nature dergisinde yayımlanan iki bağımsız araştırma ekibinin çalışmaları, nükleer saatlerin başarılı bir şekilde üretildiğini gösteriyor. Mevcut atom saatleri, atomların elektron enerji seviyeleri arasındaki geçişlere dayalı olarak çalışırken, yeni nükleer saatler atom çekirdeğindeki proton ve nötronların enerji durumlarındaki değişimlerine dayanıyor.
Araştırmacılar, 20 yıldan fazla süredir teorik olarak üzerinde çalışılan bu teknolojinin artık işlevsel bir hassas zaman ölçüm aracına dönüştüğünü belirtiyorlar. Nükleer saatlerde, toryum-229 elementinin çekirdeğindeki enerji seviyeleri arasındaki geçişler morötesi lazer ışığıyla tetiklenerek çekirdeğin doğal titreşim frekansı zaman ölçümünde kullanılıyor.
Geliştirilen nükleer saatler, bir günlük çalışma süresinde yaklaşık 3 milyon yılda 1 saniyelik sapma gösteriyor. Bu oran, her 40 milyar yılda bir saniye kazanan veya kaybeden optik atom saatlerinin doğruluğunun henüz altında olsa da, bilim insanları nükleer saatlerin önemli avantajlara sahip olduğunu vurguluyor.
Atom çekirdekleri, dış çevresel etkenlerden elektronlara göre çok daha az etkilendiği için nükleer saatler ‘daha dayanıklı ve taşınabilir’ olabiliyor. Bu özellik, özellikle zorlu koşullarda kullanılabilecek saatler için büyük önem taşıyor.