Beč dobija „super-sat” 75.000 puta precizniji od atomskih satova

U Beču se jedno tehnološko dostignuće približava fazi redovne upotrebi, reč je o novoj vrsti optičkog sata koji je 75.000 puta precizniji od postojećih atomskih satova.

Očekuje se da će ovaj sistem u naredne dve godine postepeno preuzeti ulogu zvaničnog merila vremena za celu Austriju.

Malo ljudi zna da se standard vremena za celu zemlju određuje upravo u njenom glavnom gradu. Još od osamdesetih godina prošlog veka, dva konvencionalna atomska sata održavaju taj standard u laboratoriji Saveznog zavoda za metrologiju i geodeziju (BEV) u bečkoj četvrti Ottakring. Jedan uređaj obezbeđuje zvanično, zakonski važeće vreme, dok drugi radi u pozadini kao stalna rezerva u slučaju kvara.

Sada je u bečkoj laboratoriji u toku velika tehnološka smena generacija. Njegov naslednik je već instaliran i uspešno je prošao jednogodišnji probni period. Rezultati merenja potvrđuju da novi uređaj daleko nadmašuje konvencionalne sisteme. Ako sve bude teklo prema planu, zvanični standard vremena za celu državu biće u potpunosti prebačen na ovaj novi sistem u narednih godinu do dve.

Laserska svetlost i atomi iterbijuma umesto cezijuma

Ovaj ogroman skok u preciznosti zasnovan je na suštinski drugačijem fizičkom procesu. Konvencionalni atomski satovi koriste oscilacije atoma cezijuma za definisanje trajanja jedne sekunde. Novi sistem u Beču, s druge strane, spada u takozvane optičke satove.

U srcu ovog uređaja nalazi se električno naelektrisan atom iterbijuma, koji se precizno pobuđuje laserskom svetlošću visoke tačnosti. Zahvaljujući izuzetno visokoj optičkoj frekvenciji, vreme se može podeliti na nezamislivo sitne delove. Jedno poređenje iz istorije ilustruje ove razmere: da je ovaj „super-sat” počeo da radi u trenutku Velikog praska, pre oko 13,8 milijardi godina, do danas bi odstupio za samo jednu sekundu. Nasuprot tome, postojeći atomski satovi bi za isti taj period akumulirali odstupanje od oko tri sata.

Redefinisanje sekunde i Ajnštajnova teorija

Uvođenjem ovog sistema, Austrija se pridružuje globalnoj eliti. Savezni zavod za metrologiju i premer navodi da time Austrija postaje jedna od prvih pet zemalja na svetu koje svoje nacionalno tačno vreme određuju na osnovu ove tehnologije. Na međunarodnom planu takođe se nazire istorijska promena. Očekuje se da će globalna definicija sekunde, koja je u upotrebi od 1967. godine i zasniva se na cezijumu, u bliskoj budućnosti biti zvanično ažurirana kako bi uključila tehnologiju optičkih satova.

Sistem smešten u Beču pruža dokaze za fizičke pojave opisane u Ajnštajnovoj teoriji relativnosti:

• Slabija gravitaciona sila na većim nadmorskim visinama dovodi do toga da vreme teče neznatno, ali merljivo brže.

• Senzori su toliko osetljivi da se razlike u visini od svega nekoliko centimetara mogu otkriti isključivo merenjem protoka vremena.

• Matematički gledano, nakon 80 godina života, glava jedne osobe je približno 80 nanosekundi (0,00000008 sekundi) starija od njenih stopala.

• Ove sićušne korekcije su od suštinskog značaja za savremene mreže za prenos podataka i buduće tehnologije.

Naravno, ovo čudo preciznosti nije namenjeno za upotrebu u dnevnoj sobi. Sistem zahteva strogo zaštićenu, specijalizovanu laboratoriju, jer bi čak i najmanje vibracije, promene u osvetljenju ili zvučni talasi poremetili njegova osetljiva merenja.

Za prosečnog čoveka, ova promena ostaje nevidljiva. Vreme prikazano na pametnom telefonu nastavlja da teče kao i obično, s tim što se sada zasniva na najpreciznijem merenju vremena u istoriji čovečanstva.