2018. dec 11.

Gravitációt mérnek az új atomórák

írta: Göbölyös N. László
Gravitációt mérnek az új atomórák

atomora.jpg

Az amerikai National Institute of Standards and Technology (NIST) az atomórák új generációját fejlesztette ki, amelyek pontosságban felülmúlják az elődöket, de nemcsak az órát jelzik még precízebben, hanem lehetővé teszik a földi gravitációs hullámok mérését, és sötét anyag létezésének és természetének vizsgálatát is.

Az új órákat a Nature mutatta be.

Az időnek nincs abszolút dimenzója, mint tudják, akik a fizikában jártasak. Függ a vonatkozási rendszertől, amelyben mérik, befolyásolják helyi szinten a sebesség, a gyorsulás, a gravitáció hatásai. Egy hegy tetején például gyorsabban halad az idő, mint egy völgyben, mert a gravitáció gyengébb. Ez gyakorlatilag nem vehető észre, mert végtelenül kis különbségről van szó. A NIST azt ígéri, hogy az új szerkezettel ez is pontosan mérhető lesz.

Az új atomórák ketyegése pontosan reprodukálja az itterbium-atomok vibrációjának frekvenciáját. Működésük stabilitásában és reprodukciós lehetőségükben is rekordot tudnak felállítani.

A pontosságnak ez a szintje az órákat túl érzékennyé teszi a gravitáció relatív hatásával szemben, és ezzel a problémával jár, hogy a kutatók nem tudják kiszámítani, milyen módon tudja befolyásolni a gravitáció az időt a Föld felszínének valamennyi pontján. Ezért ma lehetetlen lenne összehasonlítani azt az időt, amelyet Föld két különböző pontján elhelyezett atomórák jeleznek. Viszont az órák más feladatokra nagyon hasznosak – állítják a kutatók.

Így például a geoid meghatározására is alkalmasak. Ez egy három dimenziós forma, amely megfelelne az óceánoknak, ha a vizeket nem zavarná meg az árapály és a szél. Ezzel a modellel lehetne pontosan mérni a tengerszintet. Ma a mérések pontatlansága még több centiméter is lehet. Az atomórákkal ez kevesebb lenne egy centiméternél.  Értékesek lehetnek továbbá a gravitációval összefüggő jelenségek tanulmányozásában. Például a gravitációs hullámokat, amelyeket jelenleg még hatalmas interferométerekkel vizsgálnak, tanulmányozni lehetne az atomórák járásának megfigyelésével.

A NIST bejelentette, hogy már dolgoznak az óra hordozható változatán, amellyel valamennyi lehetőségét ki lehetne aknázni.

Szólj hozzá

óra technika idő gravitáció USA