Új másodperc születik

További Tudomány cikkek

Ultraprecíz atomórák definiálják újra a másodperc fogalmát.

Valószínűleg megváltozik A másodperc meghatározása a következő évtizedben, mert a látható fényre támaszkodó atomórák sokkal pontosabbak lehetnek, mint a céziumos időmérők.

Júniusban a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatal nyilvánosságra hozhatja azokat a kritériumokat, amelyek a másodperc új meghatározásához szükségesek – írja a Livescience.

A jelenlegi szabványos másodperc egy 1957-es, céziumos izotóppal végzett kísérleten alapul. A cézium természetes rezonanciafrekvenciája a céziumatomok 9 192 631 770-szeres ketyegését okozta másodpercenként. A másodperc kezdeti meghatározása a nap hosszához volt kötve, de ez olyan, nem állandó dolgokhoz kapcsolódott, mint a Föld forgása és más égi objektumok helyzete.

Az új atomórák viszont olyan atomok oszcillációját mérik, amelyek sokkal gyorsabban ketyegnek, mint a céziumatomok, ha az elektromágneses spektrum látható tartományában fénnyel pulzálnak. A gyorsaság miatt finomabb felbontású másodpercet tudnak meghatározni.

Albert Einstein és a relativitáselmélet

A végtelenül pontos órák eléréséhez a kutatók szinte abszolút nulla fokra hűtik az atomokat, és lézernyalábokkal besugározzák őket, majd lemérik az atomok rezgésszámát.

Miért fontos, hogy egyre pontosabb atomórák mérjék a másodperceket?

Einstein relativitáselmélete alapján tudjuk, hogy a tömeg és a gravitáció torzítja az időt, vagyis az idő lassabban ketyeghet alacsonyabb helyeken, ahol erősebb a gravitációs tér, mint például a Mount Everesten, ahol gyengébb a gravitáció.

Az idő áramlásában bekövetkező apró változások észlelése új felfedezésekhez vezethet: az ultrapontos órák észlelhetik az idő kicsiny lassulását a sötét anyag közelében.

Ez azért fontos, mert a sötét anyag nem figyelhető meg, hiszen semmilyen elektromágneses sugárzást nem bocsát ki és nem nyel el. Jelenlétére csak abból következtethetünk, hogy gravitációs hatással van a látható anyagra és háttérsugárzására.

Hasonlóképpen módosítják az időt a gravitációs hullámok, a legnagyobbakat a Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) észleli, amely a fekete lyukak ütközései által okozott tér-idő ugrásokat méri. Az űrben lévő atomórák képesek érzékelni ezeket az idődilatációs hatásokat lassú gravitációs hullámoknál, például a kozmikus mikrohullámú háttérből származó gravitációs hullámoknál.