Ceasul nuclear care pierde doar o secundă la fiecare 300 miliarde de ani

Ceasul nuclear, creația lor ultra-rapidă descrisă în revista Nature ca fiind un „ceas de rețea optică unidimensională multiplexat” a fost conceput pentru a ne ajuta să măsurăm și să înțelegem cosmosul. Să descoperim secretele materiei întunecate, ale undelor gravitaționale și multe altele. Practic, este un telescop al timpului. Iată povestea ceasului care pierde o secundă la fiecare 300 miliarde de ani. 

De 22 de ori mai mult decât durata vârstei actuale a Universului

Oamenii au avut întotdeauna nevoie să țină evidența timpului. De la obeliscurile egiptene asemănătoare cadranelor solare la clepsidrele grecești care se umplu cu apă, de la ceasurile cu lumânări la clepsidre și multe altele, au încercat să găsească cele mai bune soluții. Acum, omenirea se mândrește cu ceasul multiplexat  sau ceasul nuclear care pierde doar o secundă la fiecare 300 de miliarde de ani. Adică de 22 de ori mai mult decât durata vârstei actuale a Universului, spun oamenii de știință.

NASA se ocupă acum de un ceas care care pierde doar o secundă la fiecare 10 milioane de ani

Care este scopul? O astfel de pierdere de precizie nu contează pe Pământ, pot spune unii. Dar în spațiu? Cea mai mică pierdere de timp în comunicarea dintre o navă spațială și Pământ înseamnă erori de sute de kilometri în navigație, după cum explică NASA.

Acesta este motivul pentru care agenția dezvoltă ceasul său atomic Deep Space Atomic Clock, care adaugă molecule de mercur la un ceas de cuarț, pentru a ajuta navele să navigheze. Atunci când sunt loviți de microunde, electronii din aceste molecule sar în diferite învelișuri de energie care produc lungimi de undă diferite. Măsurarea acestor lungimi de undă ne oferă un ceas care pierde doar o secundă la fiecare 10 milioane de ani.

Ceasul nuclear este alcătuit din șase ceasuri optice interconectate

Ceasurile optice sunt chiar mai precise decât ceasurile atomice, deoarece împușcă cuarțul cu lumină în loc de microunde. Noul ceas al Universității Wisconsin-Madison  este alcătuit din șase ceasuri optice interconectate. Campionii timpului de la Universitatea din Wisconsin-Madison nu intenționează să își folosească noul lor ceas optic cu multiplexare pentru a explora spațiul cu ajutorul unor nave spațiale, precum NASA, ci să sondeze realitatea în timp ce rămân pe Pământ.

Și acest lucru se va întâmpla odată ce echipa de la Universitatea din Wisconsin-Madison va obține ceva mai bun decât „laserul relativ prost” pe care îl au în prezent, după cum spune autorul studiului și profesorul de fizică Shimon Kolkowitz.

Utilizarea ceasului de multiplexare pentru a măsura lucruri precum undele gravitaționale

Chiar și așa, cu instrumentele actuale, ei au reușit să tragă mai multe lasere asupra atomilor de stronțiu în camere de vid pentru a obține rezultatele. Laserele multiple au dezvăluit o diferență de măsurare egală cu doar o secundă la 300 de miliarde de ani, ceea ce reprezintă un record mondial pentru măsurarea timpului folosind cronometre separate fizic și simultane. De asemenea, au stabilit un alt record prin măsurarea rezultatelor la o distanță de numai 1 milimetru.

Aceasta este cea mai mică distanță la care a reușit să fie coroborată teoria relativității generale a lui Einstein, care descrie relația dintre gravitație și masă. Acest ultim punct este cel care face posibilă utilizarea ceasului de multiplexare pentru a măsura lucruri precum undele gravitaționale, „care bâzâie non-stop prin spațiu”, potrivit Smithsonian Magazine.

Sursă foto: www.space.com