NÜKLEER ORAT

Dünyanın ilk nükleer saati, belki de zamani son derece hassas bir şekilde ölçmenin Ötesine geçecek ve evreni bir arada tutan kuvvetler hakkında bize yeni şeyler Ogretecek.

- JON BUTTERWORTH

Insanlar, içinde yaşadıkları dünyayı ölçmenin yollarını uzun zamandır arıyor. Ölçüm sistemleri ve birimleri hem kendimizi hem de çevremizi anlamamıza yardımcı oluyor. Bina inşa ederken de alışveriş yaparken de temel fizik teorileri geliştirirken de bu sistemleri kullanıyoruz.

Bir şeyi ölçerken, aslında ölçülen şeyi standart bir referans noktasıyla kıyaslıyoruz. Bu yüzden referans noktası olarak aldığımız şeyin sabit ve değişmez olması çok önemli.

Zaman genelde frekansa dayalı olarak ölçülüyor. Şu an kullandığımız ölçüt ise atom saatlerinden geliyor.

Salınım yapan herhangi bir şey (örn. bir sarkaç) düşünelim. Standart bir zaman birimi, belirli bir sayıda salınımın gerçekleştiği zaman aralığıdır. Bir şeyin salınım frekansı 1 hertz (Hz) ise o şey bir saniyede bir salınım yapıyor demektir.

Atom saatleri, atomların içindeki elektronların çok kesin enerji seviyelerinde bulunması prensibinden yararlanır. Bir elektron bir enerji seviyesinden başka bir enerji seviyesine atladığında çok net ve öngörülebilir miktarda enerji yayar veya soğurur. Bu enerji foton (işik kuantumu) biçiminde olur.

Kuantum mekaniğinde frekans ile enerji birbiriyle ilişkilidir. Foton, net bir frekansta hareket eden atom altı parçacıktır. Örneğin, sezyum atomunda bir enerji seviyesinden diğerine geçerken yayılan işığın frekansı her zaman tam olarak 9.192.631.770 Hz'dir. Saniyeyi tanımlamak için işte bu sabit frekansı kullanıyoruz: Bir saniye, sezyum geçişinden yayılan 9.192.631.770 ışık dalgasının bir dedektöre ulaşması için geçen süredir.

Elektronların bu enerji seviyeleri arasındaki geçiş hızını gözlemleyerek bir lazeri tam olarak bu frekansa ayarlayabiliriz. Böylece bu lazerin frekansı, zaman ölçmek için kullanılabilir.

NEDEN NÜKLEER SAAT?