إن ضبط الوقت، وهو حجر الزاوية في التكنولوجيا الحديثة والحياة اليومية، يستعد لتحقيق دقة غير مسبوقة بفضل الأبحاث الرائدة في مجال الساعات الذرية والنووية. لقد تطور تعريف “الثانية” على مر القرون، وهو ضروري لأنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS)، والاتصالات والشبكات المالية. ويمكن أن تؤدي أحدث الابتكارات إلى إعادة تعريف الثانية، مما يعزز الدقة عبر العديد من التطبيقات، وفقًا للتطورات العلمية الحديثة.
الانتقال من الساعات الذرية إلى الساعات النووية
حسب أ تقرير بواسطة Phys.org، يعتمد المعيار الحالي لقياس الثانية على التحولات الإلكترونية في ذرات السيزيوم 133، بتردد قدره 9,192,631,770 هرتز. على الرغم من الدقة العالية، إلا أن العلماء كانوا يستكشفون العناصر ذات الترددات الانتقالية الأعلى للحصول على دقة أكبر، وذلك وفقًا لعدة مجالات. وقد أظهر السترونتيوم، مع تردد انتقالي في نطاق الضوء المرئي، نتائج واعدة. وفقًا لمصادر مختلفة، في عام 2021، الباحثين سلط الضوء على إمكاناته ويجري النظر في إعادة تعريف الثانية باستخدام السترونتيوم للتنفيذ بحلول عام 2030.
في سبتمبر 2024، سيتم التقدم في الساعات النووية تم الإبلاغ عنها من قبل فريق في الولايات المتحدة، مما يمثل خطوة مهمة تتجاوز ضبط الوقت الذري. تم استخدام الثوريوم 229، وهو نظير ذو تحول نووي فريد، في هذه الدراسات. هذا التحول، الذي يثيره الضوء فوق البنفسجي، له تردد أعلى بحوالي مليون مرة من تردد السيزيوم. تشير التقارير إلى أن هذا التقدم يتغلب على التحدي السابق المتمثل في إنشاء مشط تردد متوافق مع الضوء فوق البنفسجي، وهو إنجاز يتيح إجراء قياسات دقيقة في هذا النطاق.
التأثير على التكنولوجيا والعلوم
من المتوقع أن تُحدث الساعات النووية، التي تقدم قياسات دقيقة حتى العلامة العشرية التاسعة عشرة، ثورة في التقنيات التي تعتمد على الدقة، وفقًا للتقارير. تشمل التطبيقات أنظمة GPS المحسنة والبحث العلمي المتقدم والرؤى حول الظواهر التي تحكمها ميكانيكا الكم والنسبية العامة. وقد أكد الباحثون على قدرة هذه الساعات على تعزيز قياس العمليات فائقة السرعة، وهو عامل حاسم في مجالات مثل الفيزياء واستكشاف الفضاء.
في حين أن السيزيوم لا يزال هو المعيار في الوقت الحالي، فإن الخطوات التي تم إحرازها باستخدام الثوريوم 229 تشير إلى مستقبل تحويلي لتكنولوجيا ضبط الوقت، مع آثار بعيدة المدى على العلوم والصناعة، وفقًا للتقارير.
