[Ä°catlar ve KeÅŸifler] Atom Saati | Tarihte Yapılan En Hassas Atom Saati – Atom Veya Moleküllerin TitreÅŸimlerini Kullanarak Zamanı Büyük Hassa..

Atom Saati

Atom saati, atomların rezonans frekanslarını sayarak zamanı ölçen bir saat çeşididir. 3 milyon yılda 1 saniye hata yapmalarının ihtimali sadece %22,522dir.

Ä°lk atom saatleri, sayım ekipmaları eklenmiÅŸ TÄ°RMASER‘lerdi. Bugünün en iyi atom saatleri, soÄŸuk atomlar ve atomik çeÅŸmelerle çalışan, ileri fizik ürünü aletlerdir. Ulusal standartlar enstitüleri, kullanılan MASER’lerin hata payı olan günlük 10-9 saniyelik sapmayla çalışan saatler kullanırlar. Atom saatleri devamlı ve istikrarlı bir zaman ölçümü standardı olan Uluslararası Atomik Zamanı (International Atomic Time ,TAI) oluÅŸtururlar. DiÄŸer ölçümler için, TAI’den elde edilen ancak gece ve gündüzün geçiÅŸiyle senkronize edilen Koordine Evrensel Zaman (Coordinated Universal Time, UTC) kullanılır.

Ä°lk atom saati 1949’da ABD Ulusal Standartlar Bürosu’nda (U.S. National Bureau of Standards, NBS) yapıldı. Ä°lk isabetli atom saatiyse, sezyum-133 atomunun rezonansı ölçümüyle 1955 yılında Ä°ngiltere Ulusal Fizik Labaratuvarı’nda Louis Essen tarafından yapıldı.

AÄŸustos 2004’te NIST bilimadamları, bilgisayar çipi ölçeÄŸinde ilk atom saatini tanıuçaklar maddedir. atopoldukalrı için atom saatlerindeki kesinlikten yoksundurlar. Bu yüzden yüksek kesinlik gerektiren bilimsel uygulamalarda kullanılmazlar.

Tarihteki yapılan en hassas atom saati.

Tarihte yapılan en hassas atom saati, saniyeyi yeniden tanımlamak üzere zamanı saymayı bekliyor. Zamanı atomların titreşiminden ölçen saat, 1018 saniyede bir saniye şaşıyor. Atom veya moleküllerin titreşimlerini kullanarak zamanı büyük bir hassasiyetle ölçen alet.

Zaman ölçümünde temel birim saniyedir. Saniye güneş gününün uzunluğuna bağlı olarak tarif edilmiştir.

Ancak ilmi çalışmalar için daha ileri bir hassasiyet gerekmektedir.

Atom saatinin esasını, atom ve moleküllerinin belirli frekanslarda enerji emerek veya yayarak, enerji alıp verebilecek duruma gelebilmeleri teşkil etmektedir.

Bir atom veya molekül sisteminden yüksek frekansta kararlı elektromanyetik dalgalar üreten ve maser adı verilen bu cihazlar üzerindeki çalışmalar 1940 yılında başlamıştır. 1949’da ABD’nin Milli Standartlar Bürosu, amonyak molekülünün özelliklerine bağlı olarak ilk saati imal etmiştir. 1955’te İngiltere’de, frekansı, saniyede 9.192.631.750 devir olan sezyum ışını kullanılarak atom saati yapılmıştır. Bu saatin hassasiyeti 1/1011 derecesinde olup, 1963 yılında milletlerarası zaman standardı olarak kabul edilmiştir.

1960 yılında ABD’de 1/1012 hassasiyetinde hidrojen ışın maseri geliştirilmiş olup, hassasiyeti 1/1014e yükseltmek için çalışmalar yapılmaktadır. 1/1014 hassasiyet üç milyon yılda bir saniyelik bir hataya karşılık gelmektedir.

Dünyanın en hassas saati, bir dakikanın altmışta biri

1950’lerde bilimsel amaçlarla kullanılan atom saatlerinin yeni kuşağı. Atom saatleri, atomların titreşim frekanslarını ölçen cihazlar. Örneğin, caeseium atomunun elektronları iki enerji hali arasında saniyede 9.192.631.770 (9 milyar 192 milyon 631 bin 770) kere gidip geliyor. Bu titreşim ölçümü, saniyenin de tanımı sayılıyor, 1 saniye caesium atomunun 9 milyar 192 milyon 631 bin 770 kez titremesi için geçen zaman aralığı olarak tanımlanıyor.

Atom saatlerinin hassasiyeti günlük hayatta kullanılan kol saatlerinden biraz daha yüksek. Bu saatler 30 milyon yılda bir saniye atıyor. Ancak, bununla yetinmeyen bilim insanlarının daha hassas saat yapma arzusu yeni ve daha gelişmiş saatlerin önünü açıyor.

‘TİK-TAK’ SAYISINI ARTIR

Almanya’nın önde gelen bilim kurumlarından Max Planck Enstitüsü uzmanlarından Thomas Udem, daha yüksek hassasiyet için, saatin ‘tik-tak’larını artırmak gerekeceğini belirtiyor. Bu teze göre, akan giden zamanı dilimlere bölen ‘tik-tak’ların sayısı arttıkça, ölçülen zaman daha ince dilimlere bölünecek. ‘Tik-tak’lar arasındaki zaman kısaldıkça da ölçüm hassasiyeti yükselecek. Zamanı daha kısa dilimlere ayırma kavramı, insanoğlunun güneş saatinden kum saatine, sarkaçlara ve gelişmiş teknoloji kronometrelere uzayan serüveninin de temelinde yatıyor. Çağdaş caesium saatleri, saniyede 9 milyar titreşim ölçebiliyor.

BÄ°R GÃœN BÄ°LE UZUN KALIR

Bilim insanları 1950’lerin caesium saatlerinden daha hassas saat arayışında ytterbium (Yb) ve strontium (Sr) gibi yeni elementleri değerlendiriyor. Strontium saniyede 429.228.004.229.952 (429 trilyon 228 milyar 4 milyon 229 bin 952) kez titriyor.

STRONTÄ°UM TEMEL ALINACAK

Strontium elementinden atom saati üretmenin iki yolu var, ya tek bir atomun titreşimleri sayılacak, ya da birden çok atom aynı anda sayılacak. Tek atom kullanmanın avantajı, tek atomu, titreşim frekansını bozan elektromanyetik alandan korumak daha kolay. Dezavantajı ise, bu derece yüksek bir frekansta tek bir atomun hareketliliğini ölçmek daha zor. Çok atomlu düzenekte ise, ölçüm kolaylaşırken, elektromanyetik alanın etkisinden dolayı ölçümün kesinliğinden yitiriliyor.

YUMURTA KUTUSU DÜZENEĞİ

Tokyo Üniversitesi’nden Hidetoshi Katori, tekli ve çoklu atom düzeneklerinin avantajlarını birleştiren bir sistem geliştirdi. Katori, 6 lazer ışını kullanarak elektromanyetik dalgalar yaratıyor. Bu sistem her bir strontium atomunu tek tek destekleyen enerji kaynakları yaratıyor. Düzenek, yumurtaların taşınmasında kullanılan yumurta kutularını andırıyor. Her bir atom kendi yuvasında elektromanyetik dalgalardan korunuyor. Bu şekilde çoklu atom düzeneğinde dahi atomlar elektromanyetik dalgalardan etkilenmiyor.

Daha önce bu sisteme benzer sistemler yapılmış, fakat atomları koruması gereken lazerlerin titreşimi bozduğu görülmüştü. Katori, lazerlerin frekanslarını düzeneğin üst ve altını eşit derecede etkileyecek şekilde ayarladı. Bu şekilde lazerlerin titreşime etkisi sabitlendi. Katori’nin atom saati zamanı 10-18 kat hassasiyetinde ölçüyor. Diğer bir deyişle, 1018 saniyede bir saniye şaşıyor.

Kaynak: Kadim Dostlar ™ Forum

Bu içerik 17.07.2008 tarihinde Hale tarafından, Dünya CoÄŸrafyası | Ä°catlar ve KeÅŸifler bölümünde paylaşılmıştır ve 340 kez okunmuştur. Bu içeriğin devamında incelemek isteyebileceğiniz 0 adet mesaj daha bulunmaktadır.

[İcatlar ve Keşifler] Atom Saati | Tarihte Yapılan En Hassas Atom Saati - Atom Veya Moleküllerin Titreşimlerini Kullanarak Zamanı Büyük Hassasiyetle Ölçen Alet orjinal içeriğine ulaşmak için tıklayın ...