Amerikalı bilim insanları, zaman ölçümünde devrim niteliğinde bir başarıya imza atarak, 100 milyon yıl boyunca yalnızca bir saniyelik sapma gösteren bir atom saati geliştirdi.
Amerika Birleşik Devletleri’nde, Colorado eyaletindeki bir laboratuvarda geliştirilen NIST-F4 adlı atom saati, bilim insanları için zaman ölçümünde hassasiyetin zirvesini temsil ediyor. Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) tarafından üretilen bu saat, saniyede tam 9.192.631.770 kez gerçekleşen atom titreşimlerine dayanarak zamanı ölçüyor.
NIST-F4, sıradan mekanik ya da dijital saatlerden farklı olarak, zamanı sezyum atomlarının doğal titreşimlerine göre ölçüyor. Bu atomlar, lazerle soğutularak mutlak sıfır noktasına yakın sıcaklıklara getirilip, mikrodalga ışınımı ile etkileşime giriyor. Bu enerji geçişleri, saatin “tik”lerini oluşturuyor.
NIST-F4, yalnızca saatleri değil, milyarlarca dolarlık finansal işlemlerden GPS sistemlerine kadar pek çok kritik sistemin doğru şekilde çalışmasını sağlayan bir cihaz olarak tasarlandı. NIST Zaman ve Frekans Bölümü Başkanı Liz Donley, bu tür atom saatlerinin günümüzde çok daha fazla alanda kullanıldığını belirtiyor: “Her gün milyarlarca kez kullanılan zaman sinyalleri, elektronik işlemlerin hassas zaman damgaları için hayati önem taşıyor.”
NIST-F4, Amerika’nın resmi zaman standardı olan UTC(NIST)’i yönlendiren sistemlerden biri olacak ve aynı zamanda küresel saat standardı olan Eşgüdümlü Evrensel Zaman (UTC) sistemine katkı sağlayacak.
NIST-F4, 1990’lı yıllarda geliştirilen NIST-F1’in evrimsel bir devamı olarak ortaya çıktı. Ancak 2016’da taşınma sürecinde eski saatin performansında yaşanan düşüş sonrası, bilim insanları, mikrodalga boşluğunun sıfırdan inşa edilmesine karar verdiler. Bu saat, bir insan saç telinin beşte biri kadar hassasiyetle ölçüm yapabiliyor.
Şu an itibarıyla NIST-F4, NIST-F3 ile eş zamanlı çalışarak her zaman aktif bir fıskiye saati sağlıyor.
Bu başarı, ABD’nin küresel frekans standardı konusunda liderliğini pekiştirme çabalarının bir parçası olarak görülüyor. NIST, bu saati, Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu’na (BIPM) birincil frekans standardı olarak tescil edilmesi için sundu. Eğer tescil edilir ve kabul edilirse, NIST-F4, dünyadaki saat sistemlerinin temel referanslarından biri olarak kullanılacak.
Anahtar Kelimeler: