Anasayfa » Sektörler » Mühendislik Tasarım ve Dizayn » Atom Saati Nedir? Nasıl Çalışır?

Atom Saati Nedir? Nasıl Çalışır?

Saatiniz Doğru Mu?

Maalesef, hayır. Benim saatim 0,3 saniye ileriymiş ya sizinki?

http://time.is/tr/

Sizi tam da biz kimya severlere uygun bir saatle tanıştırıyorum. Atom Saati.

Günlük yaşamımızda kullandığımız kuartz saatler için en küçük zaman birimi saniyedir. Birimler küçüldükçe, gerçeğe daha çok yaklaşılır. Atom saatinin kullandığı birim saniyeden milyarlarca kez küçük olan atomların titreşim frekansıdır. Bu saatin 3 milyon yılda 1 saniye hata yapma ihtimali sadece %22,522’dir, yani hata yapması imkansızdır da diyebiliriz.


Peki nasıl çalışır atom saati?

Aynı tür atomlar birbirleriyle birebir aynı frekansta rezonans üretirler ve bu titreşimler sıcaklık ya da diğer dış etkenlerden etkilenmezler. Bir atom titreşimini saatlerimizin bir tik tak sesine benzetebiliriz. Saatlerimiz bu sesi saniye başına çıkarırken, örneğin bir Sezyum-133 atomu saniyede 9,192,631,770 kez titreşir. Bu yüzden de 1 saniye 9,192,631,770 Sezyum olarak tanımlanmıştır. Eğer bizim saatlerimiz saatin kaç olduğunu gösteriyorsa, bir atom saati bize zamanın ne olduğunu söyler diye özetleyebiliriz. Tabi ki daha kesin zaman ölçümleri için Sezyumla yetinilmemiş ve çeşitli denemeler bilim insanları tarafından yapılmıştır ve yapılmaktadır. Atom saatinin icadından günümüze kadar olan gelişmeleri aşağıdaki zaman çizelgesinde görebilirsiniz:

 

Geçmişten günümüze Atom Saati:

1945: Kolombiya Üniversitesi fizik profesörü Isidor Rabi, 1930’larda geliştirdiği atomik ışın manyetik rezonans tekniğiyle bir saat yapılabileceğini ileri sürdü.

1949: NIST (The National Bureu of Standards), I. Rabi’nin tekniğini kullanarak, amonyak moleküllerinin titreşimine dayanan dünyanın ilk atomik saatini yaptığını duyurdu.

1952: NIST ilk doğru rezonans ölçümünü Sezyum atomu ile gerçekleştirdi. Bu ölçümü yapan alete NBS-1 adı verildi.

NBS-1

NBS-1


1955
: İngiltere’deki The National Physical Laboratory, ilk sezyum atomik saatini üretti.

1958: Sezyum saatleri $20,000’dan satışa sunuldu.

1960: Boulder’da daha dayanaklı olan ve ikincil standartları kalibre etmek için NBS-2 üretildi.

1963: Daha fazla dayanıklılık ve daha kesin ölçümler için NBS-3 üretildi.

1968: En ideal sezyum atomik saati NBS-4 üretildi.

1972: NBS5-NBS6 saatleri üretildi. NBS-6, 300,000 senede 1 saniye kaybı bile yapmıyordu.

1989: Nobel Fizik Ödülü 3 araştırmacıya atomik saat gelişimindeki çalışmaları için verildi:
Norman Ramsey (Harvard Üniversitesi),
HansDehmelt (WashingtonÜniversitesi),
Wolfgang Paul (Bonn Üniversitesi).

1993: NIST-7 üretildi ve NIST-6’dan 20 kat daha doğru ölçtüğü onaylandı.

1999: NIST-F1 üretildi ve hata ihtimali 20 milyon yılda 1 saniyeydi.


Günümüzde ise Sezyumdan daha fazla titreşim sayısına sahip olan elementler üzerinde araştırmalar yapılmaktadır. Şuan için Ytterbium (Yb) ve Strontium (Sr) bu elementler arasındadır. Özellikle Strontium saniyede 429.228.004.229.952 titreşim yaymaktatır. Yeni atom saatiyle ilgili çalışmalar hakkında detaylı bilgiler için bir sonraki yazımı beklemelisiniz.

 

Kaynaklar:

http://www.omicrono.com/2013/10/el-primer-reloj-atomico-de-pulsera-del-mundo-no-te-da-excusas-para-llegar-tarde/
http://tf.nist.gov/cesium/atomichistory.htm
What is an atomicclockand how does it work?
http://science.howstuffworks.com/question40.htm
Michael A. Lombardi, Thomas P. Heavnerand Steven R. Jefferts .(2007, December). NCSL International Measure. ‘TheJournal of a MeasurementScience’ Vol.2. No.4 Detaylı bilgi için yayına linkten ulaşabilirsiniz: http://tf.nist.gov/general/pdf/2039.pdf
Tarihçe bu siteden çevrilmiştir: http://tf.nist.gov/cesium/atomichistory.htm

Send this to friend