Savršeni otkucaji

Vreme je relativna stvar, kažu mnogi. Sa ovom konstatacijom se baš i ne slažu naučnici američkog Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST). Eksperti ove ustanove izumeli su poboljšanu verziju atomskog sata, baziranu na atomu aluminijuma. Ovaj kvantnologički ili, jednostavnije, „aluminijumski” sat gubi otprilike jednu sekundu na neverovatnih 3,7 milijardi godina. To znači da bi ovaj sat u teoriji mogao da radi do kraja postojanja planete Zemlje uz praktično minimalna odstupanja. Po svojoj preciznosti, ovaj sat je više nego duplo prevazišao do sada najprecizniji sat, baziran na atomima žive.

Rad na ovom projektu trajao je nekoliko godina, a prema rečima čelnika NIST-a trenutna verzija sata nije konačna. Prvobitna verzija sata kombinovala je atome aluminijuma i berilijuma, ali se ispostavilo da je kombinacija izolovanih aluminijumskih jona znatno bolje rešenje.

Na prvi pogled, ovaj (skoro) savršeni izum izgleda poput naprave za koju Paja Patak u popularnom crtanom filmu kaže: „Čemu ovo služi, a uz to i ne radi?” Sat radi besprekorno, a praktična primena atomskog merenja vremena se sve više koristi u svetu nauke i tehnologije.

Pojednostavljeno, sat funkcioniše po sledećem principu: vrhunski precizna aparatura beleži vremenske intervale pulsiranja aluminijumskog jona koji je zarobljen u elektromagnetnom polju. Frekvencije kojima se „bombarduje” aluminijum mere se petahercima, što odgovara visokim frekvencijama ultraljubičastih zraka. Otkriveno je da aluminijum na ovim vrednostima daje najtačniji „otkucaj” od svih elemenata u periodnom sistemu. Ovo otkriće pomalo je iznenadilo naučnike, jer se do sada smatralo da su najprecizniji radioaktivni elementi i metali koji su na sobnim temperaturama tečni ili su blizu temperature topljenja (živa, francijum, cezijum, galijum i rubidijum). Podsetimo, cezijumski sat je i dalje zvaničan atomski sat, jer je cezijum element koji se koristi u zvaničnom definisanju sekunde, jedne od sedam osnovnih es-i jedinica. Novonastala situacija ide naruku ljudima od struke, uzimajući u obzir da se radi o relativno jeftinom i lako dostupnom metalu, koji je pored toga u kontrolisanim uslovima neosetljiv na pozadinska elektromagnetna zračenja i temperaturu.

Da li je čovečanstvu zaista potreban ovaj (skoro) savršen sat? I te kako!  

Principi ultrapreciznog određivanja vremenskih intervala već se koriste u oblasti svemirskih istraživanja, satelitskih navigacija, u brojnim granama nauke i medicine. U ne tako dalekoj budućnosti tehnološka dostignuća zasnovana na ovom projektu mogla bi da se koriste u naprednim dži-pi-es sistemima za potpuno automatsko kontrolisanje drumskog, pomorskog ili vazdušnog saobraćaja ili kosmičkih letova.

Aluminijumski sat bi u narednih nekoliko godina trebalo da zameni zvanični atomski (cezijumski) sat. Novi sat je pravi „švajcarac” u odnosu na aktuelni, koji gubi jednu sekundu na svakih 100 miliona godina.