Xo'sh, sinofat vaqti keldi: Men har doim vaqtga oid narsalarga biroz "shavqati" bor inson bo'lganman. Biz hech qachon ko'ra olmaydigan yoki qo'lga ololmaydigan narsani qanday o'lchashimiz haqida cheksiz darajada qiziqarli narsa bor. Ammo hatto men ham Viyena jamoasi erishgan natijaga tayyor emas edim.
Xo'sh, ular aynan nima yaratishdi?
O'nlab yillar davomida olimlar "yadro soati" deb ataladigan narsani izlashgan — va men maktab yo'laklarida bo'lishi mumkin bo'lgan radioaktiv favqulodda vaziyat soatlarini nazarda tutmayapman. Bu butunlay boshqa narsa.
Vena texnika universiteti (TU Wien) professori Torsten Shumm boshchiligidagi jamoa dunyodagi birinchi o'z-o'zini barqarorlashtiruvchi yadro soatini yaratdi. Bu shuni anglatadiki, doimiy nazorat talab qiladigan avvalgi prototiplardan farqli o'laroq, bu soat hech qanday insoniy aralashuvisiz 24 soatdan ortiq vaqt davomida mustaqil ishlay oladi. Shunchaki uning vaqtni mukammal hisoblab, o'z ishi bilan band bo'lishiga qo'yib ketsangiz bo'ldi.
Sehrli ingredient: Toriy
Mana shu yerda ish haqiqatdan ham qiziqarli bo'lib boradi. Sirli ingredient — toriy elementidir — ko'pchilik hech qachon eshitmagan biroz noma'lum element. Ammo toriyning o'ziga xos jihati bor: uning atom yadrosi orasida odatdagi juda kichik masofa bilan ajralgan ikkita energiya holati mavjud.
Buni quyidagicha tasavvur qiling: odatda, agar siz atom yadrosining energiya holatini o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, unga ulkan miqdordagi energiya bilan zarba berishingiz kerak bo'ladi — xuddi katta toshni ulkan tepaga itarishdek. Ammo toriy maxsus, chunki u tepalik emas, balki kichik bir to'siqdek. Olimlar toriy yadrolarini shunchaki lazer nuri yordamida uyg'otishlari mumkin.
Bu juda muhim, chunki bu bizga yadroni to'g'ridan-to'g'ri yorug'lik yordamida boshqarish imkonini beradi, bu esa aniq o'lchovlar uchun ajoyib imkoniyatlar ochadi.
Nima uchun bu atom soatlaridan yaxshiroq?
Ajoyib savol! Gap shundaki — hozirda biz foydalanayotgan atom soatlari (GPS tizimlari va internet vaqtini ta'minlaydigan soatlar) allaqachon aql bovar qilmaydigan darajada aniq. Ammo yadro soatlari ishni butunlay yangi bosqichga olib chiqadi.
Asosiy farq — o'lchamda. Atom yadrolari o'zlari yashayotgan atomlardan 10 000 martadan ham kichik. Ular juda kichik bo'lganligi sababli, tashqi ta'sirlarga — harorat o'zgarishi, elektromagnit maydonlar va boshqalar — ancha kam ta'sir qiladi. Bu xuddi futbol maydonining uzunligini doimiy tebranib turadigan chizg'ich bilan o'lchash va mutlaqo qotib turgan chizg'ich bilan o'lchash orasidagi farqdek.
Professor Shumm buni oddiy qilib tushuntirdi: agar siz butun atomlar o'rniga atom yadrolaridan foydalansangiz, nazariy jihatdan ancha yuqori aniqlikka erishish mumkin.
U qanday qilib ishlaydi?
Keling, buni oddiy tilda tushuntirib beraman. Tadqiqotchilar toriy atomlari bilan to'yingan maxsus kristal yaratishdi. Lazer nuri ushbu kristalga tushadi va toriy yadrolari yorug'likni yutish orqali unga javob beradi — lekin faqat lazer aynan kerakli chastotada bo'lgandagina.
Eng aqlli jihati shundaki: agar lazer o'sha aniq chastotadan chetlashishni boshlasa (harorat tebranishlari yoki boshqa sabablar tufayli), toriy yadrolari kamroq yorug'lik yutadi. Tizim bu o'zgarishni darhol sezadi va lazerni avtomatik ravishda to'g'ri chastotaga qaytaradi. Bu xuddi hamma narsani mukammal sinxron holatda ushlab turadigan kichik, o'ta sezgir qo'riqchi borligiga o'xshaydi.
Ushbu o'z-o'zini barqarorlashtirish mexanizmi — olimlar yillar davomida orzu qilgan narsa edi. Uni tartibda ushlab turish uchun tashqi atom soati kerak emas. Toriy yadrolari barcha ishni o'zlari bajaradi.
Oddiy odamlar nima uchun qiziqishi kerak?
Tushunaman — bu xuddi faqat oq xalatli fiziklar hayajonlanadigan narsa bo'lib tuyulishi mumkin. Ammo bu hamma uchun nima uchun muhimligini tushuntirib beraman:
Aniq vaqtni saqlash deyarli hayotimizning har bir jihatiga tegishli. GPS navigatsiyangiz sizning joylashuvingizni bir necha metr ichida aniqlash uchun atom soatlariga tayanadi. Moliyaviy tranzaksiyalar firibgarlikni oldini olish uchun aniq vaqtga tayanadi. Telekommunikatsiya tarmoqlari to'g'ri ishlashi uchun sinxronlashtirilgan soatlarga muhtoj.
Ushbu yadro soatlari takomillashgan sari, ular yanada aniqroq GPS tizimlari, xavfsizroq aloqa va biz hali tasavvur ham qila olmaydigan yangi ilmiy kashfiyotlarga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, insoniyat imkoniyatlar chegarasini kengaytirayotganidan mamnun bo'lish juda tabiiy. Biz 30 million yil davomida atigi bir soniya farq qiladigan soat yasadik. Bu shunchaki hayratlanarli emas — bu hayratga soluvchi narsa.
Xulosa
Bu ilmiy fantastika yoki uzoq kelajak texnologiyasi emas. Birinchi o'z-o'zini barqarorlashtiruvchi yadro soati hozirning o'zida, Viyena laboratoriyasida ishlamoqda. Bu muhandislar va fiziklar o'nlab yillar davomida intilib kelgan haqiqiy burilish nuqtasidir.
Qo'l soatingizni almashtirishingiz kerakmi? Mutlaqo yo'q. Ammo qayerdadir, ichida toriy atomlari bo'lgan kichik kristal shunday mukammallik bilan ishlayaptiki, u koinotni biroz yaxshiroq tushunishimizga yordam berishi mumkin.
Va rostini aytsam? Menimcha, bu juda ajoyib.