Atom Saati Nedir? Nasıl Çalışır? Ne İşe Yarar?
Atom Saati Nedir?
Zaman, ölçülmüş veya ölçülebilen bir dönem, uzaysal boyutu olmayan bir kavram olarak karşımıza çıkar. Zaman kavramı, tarih boyunca matematik ve bilimsel araştırmaların ilgi alanına girmiştir. Tarih boyunca çok tartışılmış bir konudur. Zaman kavramından doğan ve çeşitli amaçlar için çeşitli şekillerde üretilen saatler üretilmektedir. Onlardan birisi de Atom Saati’dir. Atom saati, hidrojen veya sezyum atomunun potansiyel birer sarkaç olarak kullanıldığı saatlerdir.
Kuvarz moleküllerinin titreşimlerine göre çalışan zaman kuvarz saati, ardından ise atom saati icat edilmiştir. Kuvarz saatler, günümüzde en yaygın kullanılan saatlerdendir. İlk atom saati 1949’da ABD Ulusal Standartlar Bürosu’nda yapıldı. İlk isabetli atom saatiyse, sezyum133 atomunun rezonans ölçümüyle 1955 yılında İngiltere Ulusal Fizik Laboratuvarı’nda Louis Essen tarafından yapıldı.
Önerilen Yazı » Richard Feymann Kimdir? Hayatı ve Eserleri
Atom Saati Nasıl Çalışır?
Atom saatleri, elektronların enerji düzeyi değiştirmeleri sırasında yaydıkları enerji dalgalarını sayarak içinde barındırdığı düzeneklerle ölçen cihazlardır. 1960’lardan sonra atom saatleri Dünya’da zaman için referans alınan cihazlar olmuştur. Hata payı günde 1 saniyenin milyarda biri olan atom saatleri günümüzde hala geliştirilmektedir. ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nde (NIST) Nisan 2014’te devreye alınan atom saatinin hata payının 300 milyon yıl için 1 saniyeyi geçmeyeceği belirtildi.
Uluslararası bir ölçü birimi olan saniye, 1997’den beri “en düşük enerji düzeyindeki Sezyum-133 atomunun iki hyperfine düzey arasındaki geçiş ışımasının 9.192.631.770 periyoduna denk gelen süre” olarak tanımlanmaktadır. Tüm dünyaya en doğru saati vermek için yine de atom saatlerine dayalı uluslararası saate (TAI) Dünyanın dönüş periyodundaki değişimlere bağlı olarak “artık saniye”ler eklebiliyor (1972’den beri 25 saniye eklenmiş).
Önerilen Yazı » Güneş Pili Nedir? Nasıl Çalışır? Özellikleri Nelerdir?
Atom saatleri başka nerelerde kullanılır diye düşündüyseniz; bilimsel çalışmalarda sıklıkla bu saatler kullanılıyor. Örneğin sıklıkla kullandığımız GPS uydularında hassas atom saatleri kullanılmaktadır. Ayrıca görelilik kuramı gibi zamanın hassas olarak ölçülmesinin gerekli olduğu bilimsel alanlarda atom saatlerinden yararlanılmaktadır. Genel görelilik kuramının önemli sonuçlarından birini örnek vermek gerekirse; bu kurama göre zamanın akış hızı, kütle çekiminden etkilenmektedir. Böylelikle yeryüzünden farklı yüksekliklerdeki saatler farklı hızlarla çalışmaktadır. Dünya gibi küçük gezegenlerin etraflarındaki zayıf kütleçekim alanları olduğu için bu etkiyi sıradan saatlerle ölçemeyiz. ölçmek çok zordur ama geliştirilen stronsiyum atom saatlerinin yüksekliğini sadece 2 cm değiştirerek meydana gelen değişimi görebiliriz.
