عدد اليوم
طور فريقان علميان في فيينا وبكين أول ساعتين نوويتين عاملتين في العالم، في تقدم مهم بمجال قياس الوقت، قد يوفر تطبيقات عملية جديدة وأداة لدراسة الفيزياء الأساسية.
وأعلن الفريقان، اليوم الأربعاء، في بحثين منفصلين نشرا في دورية «نيتشر»، أن الساعات النووية قد تتفوق مستقبلاً في دقتها على أفضل الساعات الذرية التقليدية، لكنها لا تزال بعيدة عن تحقيق هذا المستوى من الأداء.
وتعتمد الساعتان على نظير الثوريوم-229 المحبوس في بلورات فلوريد الكالسيوم، إذ يُقاس الوقت من خلال رصد تفاعل شعاع ليزر مع نواة الذرة. وعلى خلاف الساعات الذرية التقليدية، التي تعتمد على انتقالات الإلكترونات بين مستويات الطاقة، تستند الساعات النووية إلى الانتقالات داخل نواة الذرة.
وقال عالم الفيزياء شي تشيان دينغ من جامعة تسينغهوا في الصين، الذي ساعد في قيادة فريق بكين، إن الفريقين عملا بشكل مستقل وتوصلا في الوقت نفسه إلى ساعتين نوويتين باستخدام أساليب تجريبية مختلفة، معتبراً ذلك مؤشراً على قوة هذا المفهوم.
وقال الفيزيائي ثورستن شوم من جامعة فيينا التقنية، الذي ساعد في قيادة فريق فيينا، إن تطوير ساعة نووية كان حلماً للفيزيائيين منذ نحو 50 عاماً، وإن فريقه يعمل على تحقيقه منذ عام 2008.
وأضاف شوم أن الساعات النووية قد تستخدم مستقبلاً في مجالات منها الملاحة عبر الأقمار الصناعية، ومزامنة نقل البيانات، والمسح وعلم القياس، مشيراً إلى أن التكنولوجيا لا تزال بحاجة إلى مزيد من التطوير.
ويمكن لأفضل الساعات الذرية التقليدية أن تعمل لمليارات السنين دون أن تفقد أو تكتسب سوى ثانية واحدة، فيما يرى الباحثون أن الساعات النووية قد توفر دقة أكبر وحجماً أقل عند إتقانها.
كما أظهرت تجربة أجراها فريق فيينا إمكانية استخدام الساعة النووية في أبحاث الفيزياء الأساسية، إذ استخدمها في محاولة لرصد المادة المظلمة، لكن التجربة لم تتوصل إلى اكتشافها، فيما كان أداء الساعة مماثلاً لأفضل الساعات الذرية.
وقال شوم إن هذه التكنولوجيا «تفتح الباب أمام عالم فيزيائي جديد تماماً».
