Վերջերս գիտնականները քայլ են կատարել միջուկային ժամացույցների ստեղծման ուղղությամբ, որոնք կարող են զգալիորեն բարելավել ժամանակի չափման ճշգրտությունը, հաղորդում է The Conversation-ը։

Ժամանակի ճշգրիտ չափումը դարձել է մարդու առօրյա կյանքի կարևոր մասը: Մենք ժամացույցներ ենք օգտագործում գործերը պլանավորելու համար, իսկ GPS համակարգերը կախված են ժամանակի տվյալների ճշգրտությունից: Սակայն, չնայած բոլոր տեխնոլոգիական առաջընթացին, դեռևս չկա կոնսենսուս, թե ինչ է վայրկյանը: Ժամանակի չափման վերջին հետազոտությունները կարող են փոխել այս տեսակետը:

Մինչև 1967 թվականը վայրկյանը սահմանվում էր որպես օրվա 1/86400: Սակայն, միավորների միջազգային համակարգը դրանից հետո սահմանել է նոր սահմանում, որը հիմնված է ցեզիում-133 ատոմի անցման հաճախականության վրա: Այս անցումը տեղի է ունենում վայրկյանում 9,192,631,770 անգամ: Ցեզիումի ատոմների անցումներն ապահովում են բարձր ճշգրտություն, սակայն գիտնականներն ուղիներ են փնտրում տեխնոլոգիան բարելավելու համար:

Դժվարությունն այն է, որ ճշգրտությունը բարելավելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել ավելի բարձր անցումային հաճախականություններ: Որքան շատ են անցումները վայրկյանում, այնքան քիչ է սխալի հավանականությունը։ Անցման հաճախականությունը չափելու համար գիտնականներն օգտագործում են մի տեխնիկա, որում հայտնի ազդանշանը համակցվում է այն ազդանշանի հետ, որը նրանք ցանկանում են չափել: Նրանց միջև եղած տարբերությունը թույլ է տալիս ստանալ նոր, ավելի ցածր հաճախականության ազդանշան, որն ավելի հեշտ է վերլուծել:

Այս համատեքստում հաճախականության սանրերը, որոնք լազերների միջոցով ստեղծում են լույսի տարբեր ալիքների երկարություն, դառնում են կարևոր գործիք: Նրանք թույլ են տալիս էներգիան միաժամանակ փոխանցել միլիոնավոր ատոմների՝ մեծացնելով ատոմային անցման հաճախականությանը համապատասխանելու հավանականությունը։ Սա բարելավում է չափման ճշգրտությունը:

2021 թվականի սեպտեմբերին գիտնականները սկսեցին օգտագործել ստրոնցիումը՝ տեսանելի լույսի տիրույթում գտնվող անցումները չափելու համար: Սա բացում է վայրկյանը մինչև 2030 թվականը վերասահմանելու հնարավորությունը։ Սակայն, 2024 թվականին ամերիկացի հետազոտողները մեկ քայլ առաջ գնացին՝ ստեղծելով միջուկային ժամացույց, որը չափում է ատոմի միջուկում անցումները: Օգտագործված ատոմը թորիում-229-ն է, որը կարող է գրգռվել ուլտրամանուշակագույն լույսով։

Միջուկային ժամացույցների առավելությունն այն է, որ թորիումի անցման հաճախականությունը մոտ մեկ միլիոն անգամ բարձր է, քան ցեզիումինը։ Սա նշանակում է, որ նրանք կարող են ավելի ճշգրիտ տվյալներ տրամադրել, թեև չափման ճշգրտությունը ներկայումս ավելի ցածր է, քան ստրոնցիումի ժամացույցներինը: Սակայն, միջուկային ժամացույցները խոստանում են նոր սերնդի բարձր ճշգրիտ ժամանակաչափ սարքեր:

Տասնիններորդ տասնորդական թվով ժամանակի չափումը գիտնականներին թույլ կտա ուսումնասիրել արագ գործընթացները, ինչպիսիք են քվանտային մեխանիկայի փոխազդեցությունները: Ավելի ճշգրիտ չափումները կազդեն նաև տեղորոշման համակարգերի վրա, ինչպիսին է GPS-ը, որը հեռավորությունները հաշվարկելու համար  ճշգրիտ ժամանակ է պահանջում:

Հաշվի առնելով, որ ցեզիումի վայրկյանը կարող է շուտով փոխարինվել, նոր տեխնոլոգիաները կարող են զգալի փոփոխությունների հանգեցնել նավիգացիայի և կապի ոլորտում: Ի վերջո, միջուկային ժամացույցները կարող են հիմք հանդիսանալ ժամանակի և մեր հասարակության վրա դրա ազդեցության ավելի ճշգրիտ ըմբռնման համար: