Jump to content
سلمان رمضان

سـاعة الزئبق الذرية

Recommended Posts

الوقت كالسيف بل قل كالزلزال المدمر.. هذا ليس مجرد شعار بل أنه حقيقة واقعية، فمن يتصور أن خطأ تقدير ثانية من عمر الكون ربما يقود لكوارث غير محدودة، لذا لا تتوقف جهود العلماء عن محاولة "ضبط الوقت" بأقصى درجة لتلاشي الخطأ في حسابات حركة الكون.

وقد تفتق ذهن العلماء لاختراع ساعة الزئبق الذرية ، وهي ساعة تجريبية مبنية على ذرة زئبق وحيدة، وهي الآن أكثر دقة بخمس مرات على الأقل من الساعة القومية القياسية المبنية على "نافورة" ذرات السيزيوم ، وفقاً لعلماء الفيزياء بالمعهد القومي للمقاييس والتقنية NIST.

وتتسم الساعة التجريبية ، التي تقيس الذبذبات لأيون الزئبق (ذرة غير متعادلة كهربياً) المحفوظ في شرك كهرومغناطيسي غاية في البرودة ، بأنها تعطي دقاتها بذبذبات ضوئية ؛ والذبذبات الضوئية هي أعلى بكثير من ذبذبات الموجات الدقيقة microwave المقيسة في ذرات السيزيوم في الساعة المسماة NIST-F1 ، وهي المقياس القومي ، وإحدى أدق ساعات العالم، فالذبذبات العالية تسمح بقَسم الوقت إلى وحدات أصغر تزيد من الدقة.

وقد عُرضت ساعة الزئبق الأولية في المعهد عام 2000 ؛ وقيست ذبذبتها المطلقة مراراً على مدى الأعوام الخمس الماضية مقارنة بالساعة NIST-F1 ؛ والنسخة المحسنة من ساعة الزئبق هي الأكثر دقة حتى الآن من أي ساعة ذرية ، بما في ذلك تنويعة من الساعات التجريبية الضوئية المستخدِمة لذرات وتصميمات متغايرة.

والنسخة الحالية من الساعة NIST-F1 - لو أنها شُغّلت تشغيلاً متواصلاً - فلن تقدم ولن تؤخر ثانية واحدة في نحو سبعين مليون سنة ؛ وأحدث نسخة من ساعة الزئبق لن تقدم أو تؤخر ثانية واحدة في نحو أربعمائة مليون سنة.

يقول فيزيائي المعهد جيم بيرجيست Jim Bergquist: "لقد سيطرنا أخيراً على موضوع التشوّش المنتظم في ساعة الزئبق ؛ فيمكن التحكم فيها ، وأصبحنا نعلم نقاط الشك فيها ؛ فبقياس تذبذبها بالنظر إلى المقياس الرئيسي ، وهو الساعة NIST-F1 ، كان بمقدورنا أن نتحقق من أكثر القياسات المطلقة دقة لذبذبة ضوئية حتى تاريخه. وفي أحدث قياس أقررنا أيضاً أن دقة نظام أيون الزئبق هو على مستوى متفوق بالنسبة لساعات السيزيوم".

وإن المقاييس المحسَّنة للزمن والتذبذب لهما عديد من التطبيقات ؛ فعلى سبيل المثال ، يمكن استخدام الساعات البالغة الدقة في تحسين التزامن في أنظمة تحديد المكان الملاحي Navigation & positioning ، وشبكات الاتصالات السلكية ، والاتصالات اللاسلكية والعمق الفضائي، كما يمكن استخدام المقاييس الأفضل للتذبذب لتحسين اختبار المجالات المغناطيسية والجاذبية للتطبيقات الطبية والأمنية ، ولقياس ما إذا كانت "الثوابت الأساسية" المستخدَمة في الأبحاث العلمية هي قيد التغير بمرور الزمن أم لا ، وهو السؤال ذو المضامين الهائلة لفهم منشأ الكون ومصيره النهائي.

و أيقن العلماء منذ وقت طويل أن الساعة الذرية الضوئية يمكن أن تكون أكثر استقراراً ودقة من ساعات الموجات الدقيقة (ميكرووف) للسيزيوم ، والتي حفظت الوقت للعالم لأكثر من خمسين عاماً ؛ غير أنه حتى بأحدث النتائج في المعهد القومي فإن الساعات الضوئية القائمة على الزئبق أو السترونتيوم أو غيرهما تبقى بعيدة جداً عن قبولها كمقاييس ؛ والمجموعات البحثية حول العالم يلزمهم أولاً الاتفاق على ذرة وعلى تصميم ساعة لاستخدامهما دولياً.

علاوة على ما تقدم ، سيكون من المطلوب نظام من الساعات الضوئية الإضافية لحفظ الوقت حفظاً متواصلاً ، لأن الساعات التي تمثل المقياس الأساسي - مثل ساعة أيون الزئبق - يجري عموماً تشغيلها في أوقات متفرقة فقط لأغراض المعايرة ؛ فالساعة NIST-F1 على سبيل المثال يجري تشغيلها بضع مرات في السنة لفترات تصل لنحو شهر لمعايرة ذبذبات بضع ساعات ذرية موجية دقيقة تابعة لمعهد NIST لحفظ الوقت الجاري حفظاً متواصلاً ؛ وهذه الساعات تساهم مع مجموعة دولية من الساعات الذرية في تحديد الوقت الرسمي العالمي.

Share this post


Link to post
Share on other sites

سبحان الله ! ربك الباقي ذو الجلال والاكرام !

والنسخة الحالية من الساعة NIST-F1 - لو أنها شُغّلت تشغيلاً متواصلاً - فلن تقدم ولن تؤخر ثانية واحدة في نحو سبعين مليون سنة ؛ وأحدث نسخة من ساعة الزئبق لن تقدم أو تؤخر ثانية واحدة في نحو أربعمائة مليون سنة.

شغلها ونجرب بس والله اذا طلع الكلام مو صحيح تعرف ابطل بعد ما اشتريهه ..زين . laugh.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

×