Bilim insanları, zamanı ışık-çekirdek etkileşimlerini izleyerek ölçen ve atomik saatlerin hassasiyetini geride bırakabilecek ilk çalışan nükleer saatleri geliştirdi. Bu buluşun, karanlık madde ve evrenin temel sorularının anlaşılmasına katkı sağlaması bekleniyor.
Yetmiş yılı aşkın süredir elektronların enerji durumları arasındaki geçişlerini takip ederek zamanı ölçen atomik saatler kullanılıyor. Bu saatler, GPS teknolojisi ile zamanın uzayın farklı bölgelerinde farklı davrandığını kanıtlayan deneyler gibi önemli gelişmelere olanak tanıdı. Yeni geliştirilen nükleer saatler ise ışığın atom çekirdeği ile nasıl etkileştiğini izleyerek çalışıyor. Atom çekirdekleri, atomlardan yaklaşık 100 bin kat daha küçük olduğu için dış elektrik alanlarından çok daha az etkileniyor. Bu durum, atomik saatlerin operasyonunu olumsuz etkileyebilen dış faktörlerin dezavantajlarını ortadan kaldırarak nükleer saatleri daha güvenilir kılıyor.
Karanlık maddenin izi sürülebilir
Geliştirilen bu yeni saatler, evrenin büyük kısmını oluşturan gizemli ve görünmez madde olan karanlık maddenin varlığını tespit etmek için kullanılabilir. Araştırmacılar, bu teknolojinin evrenin fiziksel kurallarına dair temel soruların yanıtlanmasında önemli bir rol oynayabileceğini belirtiyor. Çalışmanın temeli, 2003 yılında atom çekirdeklerinin saat yapımında son derece doğru bir yöntem olabileceğini öne süren ve geçişlerini takip etmeyi kolaylaştıran düşük enerji durumunda olması nedeniyle toryum-229 elementinin kullanılabileceğini öneren bir teklife dayanıyor.
Çözülmesi gereken zorluklar
Her ne kadar zamanı tutmayı başarsalar da nükleer saatler henüz en iyi atomik saatler kadar kararlı değil. Ancak araştırmacılar, çok daha güçlü lazerlerin kullanılması gibi ileride yapılacak çalışmalarla bu sorunların üstesinden gelinebileceğini ifade ediyor. Söz konusu araştırma, Nature dergisinde yayımlanan iki ayrı makaleyle duyuruldu.
