Kinezët kanë krijuar një orë atomike që do të funksionojë pa gabime për 7.2 miliardë vjet

Ora do të humbasë ose fitojë një sekondë në shtatë miliardë vitet e ardhshme, kështu që ndoshta do të mbajë kohën e saktë për sa kohë që njerëzit tani në Tokë janë gjallë.

Orët optike luajnë një rol kyç në të ardhmen që po formohet sot. Shkencëtarët janë të sigurt se mund të zhvillojnë sisteme më të sakta të pozicionimit global (GPS) dhe shpërndarje kuantike të çelësave duke përdorur orët optike.

Ekipet kërkimore nga Japonia, Shtetet e Bashkuara dhe Gjermania po punojnë në zhvillimin e orëve atomike, por ora më e saktë atomike ndodhet në Universitetin e Kolorados në Boulder dhe është e qëndrueshme në funksionim. Kina është bërë tani vendi i dytë në botë që demonstron matjen e saktë të kohës, por ora e saj duhet të jetë më e saktë se ajo e Amerikës.

Një sekondë, e cila mund të duket si një tik-tak i vogël në një orë, përcaktohet nga shkenca bazuar në një orë atomike të njohur si “fontana me mikrovalë”. Ora lëshon atomet e ceziumit lart, të cilët bien përsëri në Tokë për shkak të gravitetit, njësoj si uji që rrjedh në një shatërvan. Atomet më pas ngacmohen nga pulset e mikrovalës, të cilat bëjnë që elektronet të thithin dhe të lëshojnë grimca drite dhe të “kërcejnë” në nivele të ndryshme energjie.

Çdo cikël i tillë është një ritëm i vogël që përbën fraksione të sekondës, duke i lejuar shkencëtarët të mbajnë matjen e saktë të kohës brenda disa kuadrilionthave. Sidoqoftë, saktësia e një ore të tillë varet nga frekuenca e frekuencës së mikrovalës. Prandaj, studiuesit po zhvillojnë një orë optike që zëvendëson mikrovalët me dritën lazer. Kjo vlerësohet të përmirësojë performancën e orës me dy rend të madhësisë.

Të paktën tre laboratorë nevojiten për të arritur stabilitet nën pesë kuintilionë dhe gabim nën dy kuintilion për të adoptuar orët dixhitale optike. Të udhëhequr nga Pan Jianwei, ekipi i kërkimit kinez përdori stroncium për të bërë orën e tyre optike.

Studiuesit ftohën atomet e stronciumit në një temperaturë prej disa mikro Kelvins, më pas i bllokuan në një rrjetë njëdimensionale të krijuar duke përdorur rreze lazer të kryqëzuara. Ata më pas përdorën një lazer ultrastabil për të vënë atomet në lëvizje dhe për të krijuar një tranzicion të qëndrueshëm dhe të saktë të orës.

Krahasimet me orët e tjera kanë konfirmuar se ora optike është e qëndrueshme në 2.2 kuintiliontë, ndërsa “pasiguria” e saj është 4.4 kuintiliontë. Studiuesit thonë se ora e tyre do të humbasë ose fitojë një sekondë çdo 7.2 miliardë vjet.

Kjo plotëson kriteret minimale të kërkuara për një të ardhme që përdor orë optike për matjen e saktë të kohës. Studiuesit planifikojnë të përdorin atome të tjera si yterbium për të bërë një orë dhe për të krahasuar ndryshimet në matjen e kohës.

Puna e studiuesve kinezë ka hapur mënyra të reja për të testuar teoritë themelore të fizikës, si dhe për të kërkuar valët gravitacionale dhe lëndën e errët.