| < ![if !vml]> < ![endif]> | باحثي المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NSIT) (من اليسار إلى اليمين) ستيفين جيفيرتس، إليزابيث دونلي وتوم هيفنر مع ساعة NIST F1، أفضل ساعة في العالم (من أيلول 2005). تستعمل الساعة حركة شبيهة بحركة النافورة لذرات السيزيوم لتحديد طول الثانية بدقة شديدة –حتى إن تركناها تعمل بإستمرار- لن تزيد ولن تنقص أي ثانية في 60 مليون سنة.
© 05 تصوير جيوفري ويلر |
في السنوات القليلة الماضية، تم إجراء التحسينات على أفضل ساعة في العالم،NIST-F1 ، وهي الآن تقيس الوقت والتردد بضعف دقتها في العام 1999 عندما أستعملت لأول مرة كمعيارٍ وطني، وفقاً لعلماء الفيزياء في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NSIT).
إن النسخة المحسنة من ساعة NIST-F1 لن تضيف ولن تنقص ثانية واحدة في 60 مليون سنة، وفقاً لتقرير نشرته مجلة "ميترولوجيا" على الإنترنت في 13 أيلول*. تستخدم ساعة NSIT-F1 حركة شبيه بحركة النافورة لذرات السيزيوم لتحديد طول الثانية. تقوم الساعة بحساب التذبذبات الطبيعية للذرات لتنتج أكثر من 9 بلايين "دَقة" في الثانية. تنضم هذه النتائج إلى المجموعة العالمية للساعات الذرية التي تحدد الوقت الرسمي العالمي. لقد تم تقييم ساعة NIST-F1 رسمياً 15 مرة منذ العام 1999؛ وفي أفضل أداء لها، قاست الثانية بقدر من الشك يبلغ 0.53x 10-15
وفقاً لتوم بيكر، قائد مجموعة بحث المعايير الذرية في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NSIT)، يعود الفضل في الدقة المحسنة بشكل كبير إلى ثلاثة عوامل. أولاً، جعلت الليزرات والبرامج والعناصر الأخرى المحسنة نظام الساعة NIST-F1 بأكمله نظاماً يمكن الوثوق به بشكل أكبر يُمكّنه من العمل لساعات أطول من الوقت. ثانياً، إن ذرَات السيزيوم ممتدة الآن على مساحة أكبر بكثير، مما يقلل نقلات التردد التي تسببها التفاعلات بين الذرات. (أصبح شكل غيمة الذرات الذي كان دائرياً في السابق يشبه السيجار القصير الآن.) ثالثاً، بإستطاعة العلماء الآن التحكم بشكل أكبر بالحقول المغناطيسية داخل الساعة وتحديد عدد التصحيحات اللازمة لتعويض آثارها على الذرات.
هنالك إستخدامات عديدة للمعايير المحسنة للوقت والتردد. مثلاً، يمكن إستخدام الساعات الشديدة الدقة لتحسين التزامن في أنظمة الملاحة الدقيقة وتحديد المواقع، وشبكات الإتصالات الهاتفية، والإتصالات اللاسلكية وإتصالات الفضاء العميق. يمكن إستخدام معايير التردد المحسنة لتحسين مسبارات الحقول المغناطيسية وحقول الجاذبية الأرضية من أجل الإستخدامات الأمنية أو الطبية، ولقياس ما إن كانت "الثوابت الأساسية" المستخدمة في البحوث العلمية تتغير مع مرور الوقت- وهذا سؤال يطرح تلميحات كبيرة حول فهم أصول الكون ومصيره النهائي.
*تي.بي. هيفنر، اس.أر. جيفيرتس، إي.آي. دونلي، جي.إتش، شيرلي، تي.إي باركر. 2005. NIST-F1: تحسينات وتقييمات حديثة للدقة. مجلة ميترولوجيا (تشرين أول 2005). نُشر على الإنترنت في 13 أيلول.
< ![endif]>