بغداد اليوم- بغداد

تمهّد دراسة حديثة أجراها فريقان من العلماء في بولدر، كولورادو، الطريق نحو السماح للبشر بإعادة تعريف الثانية بشكل أكثر دقة. 

ويقول موقع "ذا كونفرسيشن" إن الساعات ستصبح دقيقة للغاية، بحيث سيمكن البدء بقياس موجات الجاذبية غير المحسوسة سابقاً.

وتعمل الساعات من طريق حساب تردد تقلب خاصية كمية تسمى "الدوران في الإلكترونات في ذرات السيزيوم". هذا الرنين الذري الطبيعي دقيق بدرجة جزء من المليون من المليار.

وتُعرَّف ثانية واحدة رسمياً على أنها 9.192.631.770 تقلباً لإلكترون السيزيوم. جعل هذه المذبذبات منضبطة بدقة تجعل التردد والوقت أكثر دقة من حيث القياس من بين جميع الكميات المادية. 

وتُرسَل إشارات من الساعات الذرية في جميع أنحاء العالم، وحتى الفضاء عبر نظام تحديد المواقع العالمي GPS. يمكن أيَّ شخص لديه جهاز استقبال GPS في هاتفه المحمول الوصول إلى جهاز قياس الوقت الدقيق.

ويفكر العلماء في إمكانية إعادة تعريف التعريف الدولي للثانية لجعله أكثر دقة. ولكن لتحقيق ذلك، يجب الوثوق بالساعات المختلفة التي سنستخدمها للحفاظ على الوقت بدقة، وقراءتها في الوقت نفسه، حتى لو كانت تفصل بينها آلاف الأميال. 

الآن، باستخدام طريقة جديدة لربط الساعات بأشعة الليزر فائقة السرعة، أظهر الباحثون أنه يمكن وضع أنواع مختلفة من الساعات على بعد بضعة كيلومترات ولا تزال متفقة.

هذا يعني جودة مثل قياسات الساعات المتطابقة التي تفصل بينها بضع مئات من الأمتار، ولكنها أكثر دقة بنحو مئة مرة مما تحقق من قبل باستخدام ساعات مختلفة أو مسافات كبيرة.

وقارن مؤلفو الدراسة الجديدة ساعات متعددة بناءً على أنواع مختلفة من الذرات (الإيتربيوم والألمنيوم والسترونشيوم). كانت ساعة السترونشيوم موجودة في جامعة كولورادو، وكانت الاثنتان الأخريان في المعهد الوطني الأميركي للمعايير والتكنولوجيا، تحت الطريق.

وربطت الدراسة الساعات بشعاع ليزر عبر الهواء لمسافة 1.5 كيلومتر من مبنى إلى آخر، وقد ثبت أن هذا الرابط جيد مثل الألياف الضوئية تحت الطريق، على الرغم من الاضطرابات الجوية.

لكن لماذا نحتاج مثل هذه الساعات الدقيقة؟ وفقاً لنظرية النسبية العامة لأينشتاين، فإن الجاذبية تشوه الزمكان، ويمكن قياس هذا التشوه. لقد استُخدمَت بالفعل الساعات الضوئية لاكتشاف الفرق في مجال الجاذبية الأرضية من طريق تحريك سنتيمتر واحد فقط في الارتفاع.

وبحسب أستاذ الفوتونات وعلوم الكمّ في جامعة ساري، بن موردين، مع وجود ساعات أكثر دقة، قد يمكنك الشعور بالزحف في ضغط قشرة الأرض والتنبؤ بالانفجارات البركانية.

وشوهدت موجات الجاذبية الناتجة من عمليات اندماج الثقوب السوداء البعيدة، قد نكون الآن قادرين على اكتشاف موجات أضعف بكثير من أحداث أقل كارثية باستخدام زوج من الأقمار الصناعية بساعات بصرية.