به گزارش پايگاه اينترنتي اي بي سي ساينس، اين ساعت اتمي بسيار دقيق 'شبكه هاي نوري' توسط پروفسور' هيدتوشي كاتوري' و همكارانش در دانشگاه توكيو ساخته شده است. اين ساعت مي تواند به ابزار مفيدي در ارايه مساحي نسبيتي، جستجوي مواد معدني و هيدروكربن‌ها منجر شود.
ساعت هاي اتمي در نشان دادن زمان و استانداردهاي فركانس بسيار دقيق عمل مي كنند و براي تعريف ساعت اتمي بين المللي (TAI) و زمان هماهنگ جهاني (UTC) مورد استفاده قرار مي گيرند.
اما ساعت هاي اتمي به تدريج دقت خود را از دست مي دهند ودر اين مواقع از ساعت هاي اتمي ديگر براي تنظيم آنها استفاده مي شود.
ساعت هاي اتمي بر فركانس هاي ميكرويوو ساطع شده از الكترون هاي درون هر اتم، متكي هستند.
چنانچه امواج مايكروويو با فركانسي معين به اتم سزيوم تابانده شود، هسته اتم سزيوم به شكلي منظم به لرزش درمي آيد و به عقب و جلو جابه‌جا مي‌شود كه طبق قرارداد فعلي در علم فيزيك، هر `ثانيه` مدت زماني است كه هسته اتم سزيوم در اين شرايط ? ??تريليون و ? ????ميليارد و ? ????ميليون و ? ????هزار بار عقب و جلو مي‌شود. اين تعريف ديگر كميت هاي فيزيك مانند ولت و متر را نيز معين مي كند.
ساعت هاي شبكه نوري كنوني تحت تاثير منبعي از نويز ناخواسته مرتبط با ليزر كه براي مشاهده فركانس ساعت به كار مي رود، قرار دارند.
اما ساعت شبكه نوري كاتوري و همكارانش اين محدوديت را ندارند و ثبات بيشتري از خود نشان مي دهند.
محققان با اشاره به اينكه ساعت شبكه نوري از ساعت هاي يوني كنوني متفاوت است ، افزودند: به جاي اندازه گيري يون هايي كه به ميدان الكتريكي مي رسند، آنها نوع كاملا متفاوتي از ساعت را ارايه كردند كه در آن اتم ها به گره هاي شبكه نوري توليد شده توسط ميدان ليزري برخورد مي كنند .
كاتوري ، ميدان الكترو مغناطيسي را مانند جعبه تخم مرغ توصيف كرد كه اتم ها در فرورفتگي هاي جعبه قرار مي گيرند.
يك ساعت يوني معمولا با يك اتم واحد كار مي كند و براي رسيدن به دقت بايد زمان طولاني سپري شود.اما در ساعت جديد مي توان از هزاران اتم استفاده كرد و از اين رو مي توان با سرعت بسيار بالاتري به نتيجه رسيد.
بر اساس اعلام محققان، اين ساعت بسيار با ثبات و دقيق است و سامانه موقعيت ياب جهاني GPS را قادر مي كند تا طي تنها 10 دقيقه تفاوت هاي ارتفاع را تا حدود 10 سانتي متر تشخيص دهد.
در نتيجه اين كار مي توان فركانس ساعت هاي اتمي را تا 17 رقم دقت اندازه گيري كرد.
اين ساعت آن قدر دقيق است كه مي توان حتي تفاوت در پتانسيل گرانشي زمين را با آن احساس كرد.
به گفته محققان يكي از كاربردهاي اين ساعت شبكه نوري، اكتشافات نفت است، چرا كه نفت يك مايع كم چگالي محسوب مي شود از اين رو پتانسيل گرانشي آن كمتر از سنگ هاي اطرافش است.
اين ساعت اتمي جديد داراي كاربردهاي بسياري از جمله جستجوي مواد معدني، سامانه موقعيت ياب جهاني(GPS) ، خودروها، هواپيما، فضاپيما و هر آنچه كه در مساحي نسبيتي بلادرنگ كار مي كند، است.
نتايج اين تحقيقات در نشريه نيچر فوتونيك منتشر شده است .