Revoluția timpului: Ceasul atomic care sfidează limitele cunoașterii umane!

Cercetătorii de la Universitatea din Colorado Boulder au creat un ceas atomic folosind lasere și atomi de stronțiu, care este incredibil de precis – pierzând doar o secundă la fiecare 40 de miliarde de ani. Acest ceas este de două ori mai precis decât precedentul deținător al recordului și ar putea funcționa cu precizie pentru aproape de trei ori vârsta universului.

Ceasurile atomice hiper-precise pot ajuta oamenii de știință să facă descoperiri revoluționare (în special în ceea ce privește căutarea materiei întunecate) și sunt instrumente vitale pentru testarea teoriilor existente.

De la folosirea cadranului solar și a ceasului cu apă în Epoca Bronzului, în jurul anului 1500 î.Hr., egiptenii antici s-au bazat pe aceste metode pentru a măsura timpul. Ei bine, timpurile s-au schimbat – atât literal, cât și figurativ.

În mai puțin de 3.500 de ani, oamenii au evoluat de la umplerea zilnică a unui ceas cu apă (probabil cu ajutorul unui cadran solar) la crearea unei mașinării care folosește natura predictibilă a lumii atomice pentru a crea un ceas care ratează doar o secundă în decursul a 40 de miliarde de ani – de trei ori mai mult decât întreaga istorie a universului.

Inovația aparține lui Alexander Aeppli, un cercetător doctorand la Universitatea din Colorado Boulder. Timp de ani de zile, Aeppli a ajustat până, la perfecție, un ceas atomic care se bazează pe atomii de stronțiu. Aceștia sunt răciți la supraconducție cu ajutorul laserelor, la o fracțiune mică deasupra zero absolut (-459,67 de grade Fahrenheit). Ceasul marchează trecerea timpului, pe măsură ce electronii din atomii respectivi oscilează între diferitele lor stări cuantice. Este ceva ce sună mai ușor de realizat decât este în realitate.

După ce Aeppli și echipa sa au izolat cu succes acești atomi de influențele exterioare, au putut crea un ceas precis până la „opt părți într-o zecime de miliard de miliard„, conform New Scientist. Aceasta înseamnă aproximativ o secundă la fiecare 40 de miliarde de ani – de două ori mai precis decât precedentul deținător al recordului, creat de fizicianul de la Universitatea din Colorado Boulder, Jun Ye.

Ceasurile atomice hiper-precise au fost instrumentale în efortul global pentru căutarea materiei întunecate. Legile fizicii afirmă că aceste ceasuri ar trebui să „ticăie” în mod previzibil și la o rată constantă, dar mici variații cauzate de fizica din afara înțelegerii noastre actuale a Modelului Standard ar putea fi detectate de aceste cronometre hiper-precise. De asemenea, ceasurile atomice au fost folosite pentru a măsura cu exactitate anumite teorii pe scări incredibil de mici, inclusiv conceptul de dilatare a timpului găsit în Teoria Generală a Relativității a lui Einstein.

Măsurarea precisă a timpului nu este utilă doar pentru fizică sau astronomie. Așa cum afirmă Aeppli pentru New Scientist, „atunci când faci măsurători mai bune ale timpului, aceasta deschide o multitudine de perspective noi, pe care le poți studia în fizică„.

Cu alte cuvinte, este mult mai bun decât un ceas cu apă.