Zamanın tanımı değişiyor: 30 milyar yılda sadece 1 saniye sapan saat üretildi

İnsanlık tarihi boyunca zamanı ölçme çabası, güneş saatlerinden mekanik saatlere, oradan da atom saatlerine kadar uzanan uzun bir yolculuk izledi. Bugün ise bu yolculukta yeni bir zirveye ulaşıldı. Çinli bilim insanları, “stronsiyum optik kafes saati” adını verdikleri teknolojiyle zaman ölçümünde eşi benzeri görülmemiş bir hassasiyet yakaladı. Geliştirilen bu saat, evrenin yaşından bile daha uzun bir süreyi temsil eden 30 milyar yıl boyunca çalışsa dahi yalnızca 1 saniyelik bir sapma payı gösteriyor.

30 MİLYAR YILLIK HATA PAYI: SADECE BİR SANİYE

Geliştirilen stronsiyum optik kafes saati, saniyeyi virgülden sonra tam 19 basamağa kadar ölçebiliyor. Bu seviyedeki bir hassasiyet, evrenin bilinen yaşının (yaklaşık 13,8 milyar yıl) iki katından fazla bir sürede bile saatin doğruluğunu koruyacağı anlamına geliyor. Bilim insanları, bu başarının sadece teknolojik bir gösteriş olmadığını, temel fizik yasalarını anlamak için gerekli olan mutlak hassasiyete bir adım daha yaklaşıldığını vurguluyor. Optik saat teknolojisindeki bu kırılma, zamanın mutlak doğruluğu üzerindeki tartışmaları yeni bir boyuta taşıyor.

SANİYENİN TANIMI NEDEN GÜNCELLENİYOR?

Zaman ölçüm birimleri tarih boyunca farklı yöntemlerle belirlendi. Geçmişte bir günün 86 bin 400’de biri olarak tanımlanan saniye, Dünya’nın dönüş hızındaki değişkenlikler nedeniyle hassasiyetini yitiriyordu. Bu sorunu aşmak amacıyla 1967 yılında kabul edilen mevcut sisteme göre saniye; sezyum-133 atomunun 9 milyar 192 milyon 631 bin 770 salınımı üzerinden tanımlanıyor. Ancak Çinli ekibin yayımladığı çalışma, mevcut sezyum saatlerinin artık modern bilimin ihtiyaç duyduğu hassasiyeti karşılayamadığını gösteriyor. Önümüzdeki 10 yıl içinde saniyenin tanımının bu yeni optik saatlere göre güncellenmesi bekleniyor.

KARANLIK MADDE VE YERÇEKİMİ ÖLÇÜMLERİNDE YENİ DÖNEM

Hassas zaman ölçümü, sadece kolumuzdaki saatlerin doğruluğuyla ilgili değil. Bilim insanları, bu yeni saatin evrenin en büyük gizemlerinden biri olan karanlık madde arayışında kritik bir rol oynayacağını belirtiyor. Ayrıca Dünya’nın yerçekimi alanındaki en küçük değişimlerin bile bu saatle tespit edilebileceği ifade ediliyor. Uzay navigasyonu, GPS sistemlerinin geliştirilmesi ve kuantum fiziği araştırmaları gibi alanlarda, 19 basamaklı bu hassasiyet yeni bir bilimsel çağın kapılarını aralıyor.

ULUSLARARASI STANDARTLAR İÇİN YENİ YOL HARİTASI

Saniyenin dünya çapında yeniden tanımlanabilmesi için bilimsel topluluğun önünde aşılması gereken bazı engeller bulunuyor. Uluslararası Birimler Sistemi’nin (SI) bu değişikliği onaylaması için, aynı prensiple çalışan ve benzer hassasiyeti sunan en az üç farklı optik saatin dünyanın farklı noktalarındaki kurumlarda aktif olarak kullanılması şart koşuluyor. Metrologia dergisinde yayımlanan makale, Çinli ekibin geliştirdiği cihazın bu uluslararası yol haritasındaki tüm kriterleri şimdiden karşıladığını kanıtlıyor.