روزنامه همشهری در گزارشی به قلم ساسان شادمان منفرد آورده است: آیا تا به حال فکر کرده‌اید که دقیق‌ترین ساعت دنیا چگونه کار می‌کند؟ در پاسخ به این پرسش باید بگوییم که ساعت اتمی، شاهکار فناوری مدرن، ابزاری است که زمان را با دقتی باورنکردنی اندازه‌گیری می‌کند؛ آنقدر دقیق که حتی در میلیون‌ها سال تنها کسری از ثانیه خطا دارد و این ساعت اکنون در ایران و به همت سیده مهری حمیدی سنگدهی، عضو هیأت علمی دانشگاه شهید بهشتی با حمایت ستاد هوش مصنوعی، لیزر و کوانتوم معاونت علمی ساخته شده است.
ساعت اتمی چیست؟
ساعت اتمی دستگاهی است که از ارتعاشات اتم‌ها برای اندازه‌گیری زمان استفاده می‌کند. این ارتعاشات در اتم‌های خاص، مثل اتم سزیوم یا روبیدیوم، به‌طور کاملا ثابت و قابل پیش‌بینی رخ می‌دهد. ساعت‌های معمولی از فنر‌ها یا پاندول‌ها برای شمارش زمان بهره می‌برند، اما ساعت اتمی از قوانین فیزیک کوانتوم کمک می‌گیرد.
چرا اینقدر دقیق است؟
راز دقت ساعت اتمی در ویژگی‌های ذاتی اتم‌ها نهفته است. هر اتم ارتعاشات منظم و تغییرناپذیری دارد؛ برای مثال، اتم سزیوم ۹.۱۹۲.۶۳۱.۷۷۰ ارتعاش در هر ثانیه دارد. این عدد آنقدر دقیق است که سازمان‌های بین‌المللی تعریف «ثانیه» را براساس آن تعیین کرده‌اند.
آینده ساعت‌های اتمی
هرچند ساعت‌های اتمی کنونی بسیار دقیق‌اند، دانشمندان به‌دنبال توسعه نسل‌های جدیدتری از این ساعت‌ها هستند. ساعت‌های اپتیکال که از نور به جای امواج رادیویی استفاده می‌کنند، نوید دقتی هزار برابر بیشتر را می‌دهند. ساعت اتمی تنها ابزاری برای اندازه‌گیری زمان نیست، بلکه نمادی از پیشرفت علمی و قدرت فهم انسان از طبیعت است.
کاربرد‌های ساعت اتمی
این دقت شگفت‌انگیز برای زندگی روزمره ما حیاتی است. ساعت‌های اتمی پایه‌گذار بسیاری از فناوری‌های مدرن هستند، از جمله:
ماهواره‌های جی‌پی‌اس: برای تعیین موقعیت، به دقت ساعت‌های اتمی متکی هستند. حتی یک خطای کوچک در زمان می‌تواند کیلومتر‌ها تفاوت در موقعیت‌یابی ایجاد کند.
ارتباطات: اینترنت و شبکه‌های تلفن همراه برای همگام‌سازی داده‌ها به زمان دقیق نیاز دارند.
تحقیقات علمی: از اندازه‌گیری‌های دقیق در فیزیک کوانتوم گرفته تا ردیابی تغییرات جاذبه زمین، ساعت‌های اتمی نقش مهمی در پژوهش‌های پیشرفته دارند.
اهمیت ساخت در ایران
بومی‌سازی ساعت اتمی یک مزیت مهم در فناوری است. دست یافتن به فناوری ساخت چنین ساعتی، برای هر دستگاه حدودا ۳ هزار دلار صرفه‌جویی ارزی دارد و از رهگذر آن ۶ نیروی متخصص مشغول به‌کار شده‌اند. ساعت اتمی ساخته‌شده در ایران ساعت اتمی روبیدیوم است. روبیدیوم با نماد شیمیایی Rb یک فلز قلیایی نرم و به رنگ نقره‌ای - سفید و از عنصر‌های گروه نخست جدول تناوبی عناصر است. دفعه بعد که به تلفن همراهتان نگاه می‌کنید، به یاد داشته باشید که پشت این فناوری، تیک‌تاک دقیق ساعت‌های اتمی در جریان است.