Skip to content Skip to navigation

En Hassas Atom Saati

Dr. Mahir E. Ocak
26/12/2018 - 15:16

ABD’deki Ulusal Standartlar ve Teknolojiler Enstitüsü’nde (NIST) çalışan Andrew Ludlow ve arkadaşları bugüne kadar geliştirilmiş en hassas atom saatini üretti. Yeni saat o kadar hassas ki on dört milyar yılda sadece bir saniye sapıyor. Konu ile ilgili bir makale Dr. W. F. McGrew ve arkadaşları tarafından Nature’da yayımlandı.

Temel zaman birimi olan saniye, 1967’den beri sezyum atomlarından yayılan ışığın frekansı üzerinden tanımlanıyor. Sezyum atom saatleri, saniyede yaklaşık dokuz milyar kez tik taklayan kol saatleri gibi düşünülebilir. Her ne kadar çok hassas olsalar da sezyum atom saatleri kapasitelerinin sınırlarına ulaşmış durumda.

Yeni geliştirilen saatte, sezyum değil iterbiyum atomları kullanılıyor. Araştırmacılar, saniyede yaklaşık 500 trilyon kez tik taklayan bu saatler üzerinde 15 yıldır çalışıyor. En son üretilen iterbiyum saatinin daha öncekilerden en önemli farkı, yeni bir ısı kalkanının kullanılması. Prof. Dr. Ludlow ve öğrencileri birkaç yıl önce geliştirdikleri bu ısı kalkanıyla iterbiyum atomlarını çevresel etkenlerden daha korunaklı hale getirmişler.

Günlük hayattaki işlerimiz için atom saatlerinin sağladığı hassasiyete ihtiyacımız yoktur. Ancak atom saatleri bilimsel araştırmalarda önemli roller üstleniyor. Örneğin genel görelilik kuramı zamanın akış hızının kütleçekim alanına bağlı olarak değiştiğini söyler. Kütleçekim alanının daha güçlü olduğu yerlerde zaman daha yavaş akar. Dolayısıyla, söz konusu Dünya olduğunda, zamanın akış hızı deniz seviyesinde yüksek rakımlarda olduğundan daha düşüktür. Ancak bu farklar çok küçüktür. Örneğin aralarında 1000 metre yükseklik farkı olan iki bölgede yaklaşık on senede geçen zamanlar arasındaki fark sadece saniyenin otuz milyonda biri kadardır. Sıradan saatlerle bu kadar küçük farkları ölçmek kolay değildir. Fakat atom saatleriyle zamanın akış hızında yükseklik farklarından kaynaklanan değişimler ölçülebiliyor. En son geliştirilen iterbiyum atom saati sadece bir santimetrelik yükseklik değişimlerini bile tespit edebilecek kadar hassas. Atom saatleri kullanılarak yeryüzünün kütleçekim alanının haritası çıkarılabiliyor.

Yeni atom saatinden yararlanılması planlanan bir diğer araştırma alanı karanlık maddenin doğası. Işıkla etkileşmediği için doğrudan görülemese de evrende normal maddenin beş katı kadar karanlık madde olduğuna işaret eden veriler var. Çeşitli kuramlara göre karanlık madde ile sıradan madde arasındaki etkileşimler atom saatlerinin çalışma hızında belirgin değişikliklere sebep olabilir.

İlgili İçerikler

Fizik

Bir grup araştırmacı yeni bir mikromotor geliştirdi. Ultrason dalgalarıyla harekete geçirilen ve manyetizma etkisiyle idare edilen motor, zarar vermeden canlı hücreleri bir yerden başka bir yere taşıyabiliyor.

Fizik

Gaz termometrelerinde ise sıcaklığı ölçülecek malzeme, içerisinde gaz bulunan bir hazneye temas ettirilir ve gazın genleşmesinden ya da büzüşmesinden yararlanılarak sıcaklık ölçümü yapılır.  Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler kullanarak bir hava termometresi düzeneği tasarlayacağız.

Fizik

Montreal Üniversitesindeki Ötegezegen Araştırmaları Enstitüsünden bilim insanları üç yıl önce keşfettikleri, Dünya’ya yaklaşık 111 ışık yılı mesafedeki K2-18 sistemindeki bir gezegenin atmosferinde su buharı tespit etti.

Fizik

Boğaziçi Üniversitesi Elektroteknoloji Kulübü ve IEEE Öğrenci kolu tarafından düzenlenen Boğaziçi Enerji Zirvesi’nin beşincisi 16 Kasım’da Boğaziçi Üniversitesi Albert Long Hall Kültür Merkezi’nde gerçekleştiriliyor.

Fizik

Çoğu zaman farkında olmasak da dalga ve dalga hareketinin yaşamın ve hayatımızın her alanında etkisi var. Bazen hayatımızı kolaylaştıran dalgaların bazı zaman da yıkıcı etkileri ile karşılaşıyoruz. Peki, dalgalar olmasaydı hayatımız nasıl olurdu?

Fizik

Nobel Fizik Ödülü’nün 2019 yılı sahipleri Princeton Üniversitesinden James Peebles, Cenova Üniversitesinden Michel Mayor ve Cambridge Üniversitesinden Didier Queloz oldu.

Fizik

Bilim insanları, günlük hava tahmini için çeşitli gözlemler ve ölçümler yapar. Bunların arasında rüzgâr hızı ölçümleri de vardır. Rüzgârın hızını ölçen aletlere anemometre (rüzgârölçer) denir. Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler kullanarak bir rüzgârölçer tasarlayacağız.

Fizik

Biyokütle ve Kömür Karışımlarından Sıvı Yakıt Üretimi (TRİJEN) projesi sayesinde Türkiye’nin linyit kömürleri sıvı akaryakıtlara ve değerli kimyasal maddelere dönüştürülebiliyor. Böylece düşük enerji içeriğine sahip linyit kömürlerinin etkin, verimli ve çevre dostu bir şekilde ekonomiye kazandırılması mümkün olabilecek.

Fizik

Bu yıl sekizincisi düzenlenen Breakthrough Ödülleri’nde temel fizik alanındaki ödülün sahibi ilk karadelik görüntüsünün elde edilmesi çalışmasını gerçekleştiren araştırmacılar oldu. Ödül kazanan araştırmacılar arasında Türk bilim insanı Prof. Dr. Feryal Özel de bulunuyor.

Fizik

Ay'a ulaşmamızı sağlayan en önemli teknolojilerden biri roketlerdi. Peki, roketler nasıl çalışıyor? Deneyler köşesinin bu etkinliğinde bir araba tasarlayarak Newton'un hareket yasalarını ve roketlerin çalışma prensibini öğreniyoruz.