Zamanın tanımı Çinli bilim insanlarının ezber bozan buluşundan sonra değişebilir

Çinli bilim insanları, zaman ölçümünde yeni bir dönemin kapısını aralayabilecek çarpıcı bir teknolojiye imza attı. “Stronsiyum optik kafes saati” olarak adlandırılan ve bugüne kadar geliştirilen en hassas zaman ölçüm sistemlerinden biri olarak gösterilen yeni saat, gelecekte “saniye” kavramının uluslararası tanımının değişmesine yol açabilecek potansiyele sahip.

Araştırmacılar tarafından geliştirilen bu ileri teknoloji saat, zamanı 19 ondalık basamağa kadar ölçebiliyor. Bilim insanlarına göre cihaz, yaklaşık 30 milyar yıl boyunca çalıştırılsa dahi yalnızca 1 saniyelik hata payı oluşturacak kadar yüksek bir doğruluğa sahip. Bu süre, evrenin mevcut yaşının yaklaşık iki katına karşılık geliyor.

Saniyenin tanımı neden değişebilir?

Zaman ölçümünde kullanılan saniye kavramı tarih boyunca farklı yöntemlerle tanımlandı. İlk dönemlerde saniye, bir günün 86 bin 400’de biri olarak kabul ediliyordu. Ancak Dünya’nın dönüş hızının sabit olmaması, bu yöntemin bilimsel ölçümler açısından yeterince hassas olmamasına neden oldu.

Bu nedenle 1967 yılından itibaren saniye, sezyum-133 atomunun 9.192.631.770 titreşimi temel alınarak tanımlanmaya başlandı.

Günümüzde geliştirilen optik saatler ise çok daha yüksek frekanslarda titreşen atomlardan yararlanıyor. Stronsiyum gibi atomlar saniyede yaklaşık 700 katrilyon titreşim üreterek sezyum tabanlı atom saatlerine kıyasla çok daha hassas ölçümler yapılmasını mümkün kılıyor.

Yeni bir doğruluk rekoru

Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (USTC) araştırma ekibi tarafından geliştirilen sistemde ölçüm belirsizliğinin 9,2 × 10⁻¹⁹, kararlılığın ise 6,3 × 10⁻¹⁹ seviyesine indirildiği açıklandı. Bu değerler, saniyenin yeniden tanımlanabilmesi için gerekli doğruluk kriterlerini karşılayan önemli bir eşik olarak değerlendiriliyor.

Ancak saniyenin resmi tanımının değişmesi için yalnızca tek bir cihaz yeterli değil. Aynı ölçüm prensibiyle çalışan en az üç optik saatin, farklı araştırma kurumlarında belirlenen doğruluk ve kararlılık standartlarını sağlaması gerekiyor. Çinli bilim insanlarının geliştirdiği sistem, bu şartları karşılayan saatlerden biri olarak öne çıkıyor.

Bilimsel araştırmalarda yeni kapılar açabilir

Uzmanlara göre bu tür ultra hassas saatler yalnızca zaman ölçümünü geliştirmekle kalmayacak. Aynı zamanda karanlık madde araştırmaları ve Dünya’nın kütleçekim alanındaki çok küçük farklılıkların ölçülmesi gibi ileri bilimsel çalışmalar için de kritik veriler sağlayabilecek.

Saniyenin yeniden tanımlanmasına ilişkin nihai karar ise Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı tarafından veriliyor. Dört yılda bir gerçekleştirilen toplantılarda bu konunun gündeme gelmesi bekleniyor. Mevcut bilimsel ilerleme göz önüne alındığında kararın bu yıl değil, 2030 yılında yapılacak konferansta ele alınabileceği değerlendiriliyor.

Araştırmanın sonuçları ise hakemli bilimsel dergi Metrologia’da yayımlandı.