نجح علماء صينيون في ابتكار جيل جديد من الساعات التي تقيس الزمن استنادًا إلى التغيرات التي تحدث داخل أنوية الذرات، قد تكون ثورة في عالم التكنولوجيًا مستقبلًا.
ساعة نووية تحدث ثورة مستقبلية
وأوضح المبتكرون أن تلك التقنية تعمل من خلال تبادل الأقمار الصناعية إشارات تساعد الهواتف الذكية في تحديد مواقعها، وتنسق شبكات الاتصالات تدفق المعلومات عبر مسافات شاسعة، بينما تقيس الأدوات العلمية تغيرات دقيقة للغاية لدرجة أن أدنى خطأ في التوقيت قد يؤثر على نتائجها، وتكمن وراء العديد من هذه التقنيات قدرة جوهرية واحدة: وهي قياس الزمن بدقة استثنائية.
وأوضح العلماء أنهم عملوا لعقود على تطوير الساعات الذرية حتى أصبحت من أدق الأدوات التي صنعها الإنسان على الإطلاق. ومع ذلك، لطالما راود الباحثين اعتقاد بأن أداةً أدق لقياس الزمن قد تكون كامنة في حيز أصغر بمليارات المرات من الأجسام التي نألفها في حياتنا اليومية، ألا وهو: نواة الذرة. والآن، قطعت هذه الفكرة خطوة مهمة نحو التحول إلى واقع ملموس.
طبيعة عمل الساعة النووية
وبحسب المبتكرين فإن الساعة النووية تعتمد على الاهتزازات المنتظمة لبلورة الكوارتز، إلا أنها في الوقت ذاته تستمد مرجعيتها من ميكانيكا الكم، فداخل الذرة، يمكن للإلكترونات الانتقال بين حالات طاقة محددة، وتحدث هذه الانتقالات بترددات دقيقة للغاية ومحددة بوضوح، ما يتيح للعلماء استخدامها كمراجع موثوقة بشكل استثنائي لقياس الزمن.
أما الساعة النووية، فتأخذ هذه الفكرة خطوة أبعد، فبدلاًمن تتبع التغيرات في الإلكترونات المحيطة بالذرة، تعتمد هذه الساعة على الانتقالات بين حالات الطاقة داخل نواة الذرة نفسها.
وتكتسب هذه الاختلافات أهمية بالغة؛ لأن النواة أصغر بكثير من الذرة، ولأن بعض الانتقالات النووية تكون أقل تأثراً بالاضطرابات المحيطة بها، بما في ذلك المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية.
ولفت العلماء أن الساعات النووية تتمتع في المستقبل باستقرار ودقة استثنائيين. تمثّل التحدي في العثور على نواة يمكن التحكم في انتقالاتها الطاقية باستخدام الضوء.
