Tíz éven belül máshogy ketyeghet majd az óra, jön a másodperc új definícója

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

Még nincsenek is készen, de már tudományos forradalmat robbantottak ki az új generációs ultraprecíz atomórák: búcsút inthetünk a ma ismert másodperceknek, ha az eddig használt céziumos órák helyét átveszik az optikai órák, amelyek sokkal pontosabbak, mint a korábbi, egyébként rendkívül pontosnak tartott társaik.

Jeffrey Sherman, a Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet (National Institute of Standards and Technology, NIST) kutatója szerint eddig méterrúddal mérték az időt, most viszont valóban milliméter pontosságú mérésekre lesz lehetőség. A mérés történetében ritkán történnek újítások, de azok fontosak: a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatal (BIPM) legutóbb 2018-ban fogadta el a kiló, az amper, a kelvin és a mol új definícióját. Az utóbbi kivételével mind változik, ha az idő definíciója is megváltozik.

Az idő és a krumpli

Noël C. Dimarcq fizikus, a BIPM időügyi bizottságának elnöke szerint minden mérés alapja a másodperc: hiába megy el az ember a zöldségeshez, és kér egy kiló krumplit, az igényét akár másodpercekben is kifejezhetné, ha pedig borul a másodperc definíciója, a kiló krumpli sem lesz ugyanaz, mint korábban. 

A jelenleg elfogadott másodpercdefiníciót 1957-ben rögzítették: egy akkor végzett kísérletben a céziumatomokat mikrohullámmal „ingerelték”, a cézium ekkor 9,192,631,770 alkalommal „ketyegett” egy másodperc alatt. A másodperc definícióját ekkor egy 1957-es nap hosszához kötötték – de azóta ez is változott

Az optikai atomórák jóval gyorsabb „ketyegést” tudnak észlelni, mint a céziumosak. Nem is biztos, hogy a cézium a legjobb elem, amivel meg tudják állapítani a másodperc hosszát, a kutatók stronciummal, itterbiummal és alumíniummal is kísérleteznek. 

Az új definícióhoz a kutatók majdnem az abszolút nulla fokig hűtik az atomokat, majd lézersugárral bombázzák őket. Ezután egy direkt erre a célra kifejlesztett készülék leméri az atomok oszcillációját. 

A kutatás eredményei nem csak a kiló krumpli pontos meghatározását teszik majd még pontosabbá, hiszen azzal úgyis csalni fog a zöldséges, hanem megváltoztathatják az egész modern fizikát, sőt, az univerzum születését is új fénybe helyezhetik: a pontosabb mérések lehetővé tehetik: az új eszközökkel a fizikusok rábukkanhatnak az ősrobbanásból visszamaradt sötét anyag nyomaira.

Sherman szerint már nem kell sok idő ahhoz, hogy megváltozzon az idő: ha rendben folynak a kísérletek, a pontosabb adatok alapján már 2030-ra elfogadhatják az új másodpercdefiníciót.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: