in

ფიზიკოსებმა საოცრად ზუსტი საათი შექმნეს

არაფერი ინახავს დროს ისე, როგორც ატომის გულისცემა. თუმცა ვიბრაციული ბირთვის წიკწიკიც კი შემოიფარგლება კვანტური ფიზიკის კანონებით დაწესებული მექანიზმით.

რამდენიმე წლის წინ, სერბიის MIT-ისა და ბელგრადის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა განაცხადეს, რომ კვანტური მექანიკის მეშვეობით შესაძლოა, საათები გასცდეს ბუნდოვან ზღვარს. ახლა კი ჩვენ ამ ცნების მტკიცებულება ექსპერიმენტის სახით გვაქვს. ფიზიკოსებმა ფოტონების ნაკადები დააკავშირეს იტერბიუმ-171 ატომის ღრუბლებთან, რომლებიც აირეკლება გარშემო არსებული “სარკეების დარბაზიდან” და შეაფასეს მათი რხევის დრო.

შედეგები აჩვენებს, რომ ამ გზით შეიძლება დაჩქარდეს ატომური ბირთვების საათების დროის გაზომვის პროცესი, რაც მათ უფრო ზუსტს გახდის, ვიდრე ოდესმე. ამ მეთოდზე დაფუძნებული საათი მხოლოდ 100 მილიწამს დაკარგავდა სამყაროს გაჩენის დღიდან დღემდე.

კვანტური ფიზიკა ამბობს, რომ შეუძლებელია ზუსტად თქვა, სად იწყება და ჩერდება ატომის რხევები. ეს სტანდარტული კვანტური ლიმიტი (SQL) მოქმედებს ბუნდოვანი ატომური ფანქარივით – შეიძლება გქონდეთ ჩქარი საათი, მაგრამ რა სარგებლობა მოაქვს თქვენთვის, თუ მისი გაზომვაც კი არ შეგიძლიათ?

ატომური საათის თანამედროვე ტექნოლოგიები იყენებს ლაზერებს, რაც თითოეულ ატომს სინათლის უკიდურესად მსგავსი სიხშირით უზრუნველყოფს. აქ ინდივიდუალური ხარვეზები უფრო მეტია. ახალი მეთოდით ატომების ერთმანეთთან დაკავშირების გზით კი შესაძლებელია არსებული ხარვეზების გადანაწილება – ზოგიერთ ნაწილში სიზუსტის გაზრდა სხვების ხარჯზე.

“პირველი ატომი, რომელიც ხედავს ამ სინათლეს, ოდნავ გარდაქმნის მას, და ეს სინათლე უკვე გარდაქმნის მეორე და მესამე ატომს. მრავალი ასეთი ციკლის მეშვეობით ატომები იცნობენ ერთმანეთს და დაიწყებენ ანალოგიურ ქცევას”.

“სამყაროს ასაკის მატებასთან ერთად, იცვლება თუ არა სინათლის სიჩქარე? იცვლება თუ არა ელექტრონის მუხტი?” – ვლადან ვულეტიჩი, MIT-ის წამყვანი მკვლევარი.

ეს კვლევა და აღმოჩენა შეიძლება, სწორედ ის იყოს, რაც გვჭირდება იმის შესასწავლად, თუ რა გავლენა აქვს სამყაროს დროზე.

2020 წლის საუკეთესო სამეცნიერო ფოტოსურათები

რა გავლენა აქვს სურნელსა და ხმას ჩვენს გარეგნობაზე?