Erloju perfektua, gero eta gertuago

#KZJaia · Kolaborazioak

Marka guztiak gainditu ditu Tokioko Unibertsitatean eraiki duten erloju baten zehaztasunak: 16.000 milioi urte luzean behin segundo bakarreko gorabehera du, eta Lurrak iraungo duena baino gehiago da hori. Sare optiko batean oinarritutako denbora neurgailu eredu berri bat da.

Ordulari arruntek orduak, minutuak eta segundoak adierazten dituzte, eta hori aski da egunerokoan denbora neurtzeko erabiltzen ditugun balioetarako. Trenik ez galtzeko, hitzorduetara garaiz iristeko… neurri horiekin nahikoa eta sobera dugu. Litekeena da tarteka ohartzea erlojua zertxobait atzeratu zaigula, edo irratiko albistegietako seinaleekin koordinatu genuen orratza apur bat atzetik dabilela ikustea epealdi baten ondoren. Baina horrek ez dio gure egunerokoari gehiegi eragiten.

Zientzian, ordea, denbora zorrotz eta zehatz neurtzea funtsezkoa izan daiteke batzuetan. Ikertzaileak aspaldi ari dira neurgailu perfektuaren bila, eta erloju atomikoen bidetik urratu dute orain arteko bidea. 1955ean lehen erloju atomiko zehatza aurkeztu zutenetik, askotariko hobekuntzak egin zaizkio. Orain, marka guztiak gainditu ditu Tokioko Unibertsitatean eraiki duten beste erloju mota baten zehaztasunak: 16.000 milioi urte luzean behin segundo bakarreko gorabehera du, Hidetoshi Katori ikerketa buruak azaldu duenez. Lurrak iraungo duena baino gehiago da hori. Nature Photonics aldizkarian egin dute aurkezpena.

1. irudia: Sare optikoen erloju kriogeniko bat. (Argazkia: © 2015 Hidetoshi Katori)
1. irudia: Sare optikoen erloju kriogeniko bat. (Argazkia: © 2015 Hidetoshi Katori)

Sare optikoen erloju kriogenikoa izena jarri diote artikuluari, bai eta erlojuari berari ere. “Ezaguna den metodo bat hobetu baino, nahiago nuen denak harrituko zituen zerbait berria egin”, azaldu du Hidetoshi Katorik. Hala, atomoetan oinarritutako denbora neurketari bestelako buelta bat eman zion.

Horretarako, arrautzak gordetzeko kaxen itxura duen atomoentzako edukiontzi bat (sare optikoa) egituratu zuen aurrena, laserra baliatuta. Jarraian, zero absolutuaren bueltako tenperaturan hoztutako estrontzio atomo bana jarri zuen edukiontziaren zuloetako bakoitzean. Katorik mila atomorekin egin du esperimentua, denak aldi berean neurtuta, eta orain arteko erloju zehatzetan neurketak egiteko behar den denbora arindu du horrela. Etorkizunean milioi bat atomorekin aldi berean lan egitea ere badu buruan, prozesua are gehiago azkartzeko.

Gure egunerokoan minutuak eta segundoak kokatzeko ez dugu halakorik behar, noski. Baina modu honetako erloju zehatzek aukera eman dezakete esferaren orratzez harago ezkutatzen diren denbora unitate ia pentsaezinak harrapatzeko, eta horrek hainbat galderari erantzuten lagun diezaguke.

erloju perfektua 2
2. irudia: Sare optiko baten irudia. (Argazkia: © 2015 Hidetoshi Katori)

Albert Einsteinen erlatibitate bereziaren teoria eta erlatibitatearen teoria orokorra dira ideia horren oinarria. Erlatibitate bereziaren arabera denbora mantsoago doa mugitzen ari diren objektuentzat; eta orokorraren arabera, berriz, grabitatea zenbat eta handiagoa izan (objektu astun baten ondoan, adibidez) orduan eta motelago igarotzen da denbora. Aldea oso unitate txikitan begiratu beharra dago, ordea, eta neurtezina da gaur egungo erloju atomikoekin. Dena dela, Tokioko Unibertsitateko erlojua doitzen jarraituz gero, litekeena da hori egiteko ahalmena duen tresna lortzea.

Gaur egun Katoriren taldea egiten ari den esperimentuetan, sare optikoen erloju kriogenikoak jarri dituzte martxan altuera desberdinetan dauden bi laborategitan (15 metroko aldea). Bi garaiera eta beraz bi energia potentzial grabitatorio dituzten laborategi horietan, denbora ere desberdin igarotzen dela antzemateko probak egiten ari dira.

Hain zuzen ere, energia potentzial grabitatorioaren bidetik, sumendi baten erupzioa edo tsunami baten etorrera detektatzeko tresna zehatzagoak garatzeko modua ere erraztu dezake ikerketa lerro honek, esperimentuok eta etorkizunean egingo direnek arrakasta izaten badute.

Erreferentzia bibliografikoa

Ichiro Ushijima, Masao Takamoto, Manoj Das, Takuya Ohkubo & Hidetoshi Katori. Cryogenic optical lattice clocks. Nature Photonics, 09 February 2015. doi:10.1038/nphoton.2015.5


Egileaz: Amaia Portugal (@amaiaportugal) zientzia kazetaria da.


“Sarrera honek #KulturaZientifikoa 3. Jaialdian parte hartzen du.”

kzjaia3

14 iruzkinak

  • Publicidad engañosa. Tokiorena ez da hain perfektua. Milioi urte barru, Lurraren errotazioa motelagoa izango da, ordu eta segundoren iraupena, luzeagoa. Erloju hori ordu batzuk aurreratutaatzeratua ibiliko da. Eguzki erlojuak egokituko dira beren automatikoki.

    • Kaixo, Esteban. Uxune naiz, Zientzia Kaiera blogeko editorea eta eskertzen dizut egindako iruzkina. Izan ere, horrela da, aipatzen duzun moduan, Tokioko Unibertsitatean garatu duten erlojua ez da hain perfektua eta artikuluak berak ere horrela dio. Artikuluan aipatzen duena da erloju perfektutik gero eta hurbilago daudela zientzialariak baina bidea dutela honetan. Baina erloju hau, erloju arruntetatik harago doa. Fisikaren aldetik, erlatibitate bereziaren arabera, denbora mantsoago doa mugitzen ari diren objektuentzat eta hori neurtzea ezinezkoa da erloju atomikoentzat. Tokioko Unibertsitateko ikertzaileek ekarpena ildo horretatik doa, erloju atomikoen hutsunea hobetze bidera. Eta egin duten eredu honen aurrerapauso bat litzateke beraz, erloju atomikoekiko hobekuntza bat dakarrela eta ikerketa lerro berriak zabaltzen dituela, adibidez, sumendi edo lurrikarak detektatzeko tresna zehatzagoak garatzeko orduan.
      Arrazoi duzu, ez da hain perfektua baina artikuluak ez dio kontrakorik, beraz, ez dugu uste publizitate engainagarria egiten duenik. Gaia oso interesgarria iruditu zitzaigun eta honen berri eman dugu blogean, baina aipatzen duzuna, eguzki-erlojuen gaitasunei buruzko zure iritzia gustura jasoko genuke gure blogean. Eta horrela nahi bazenuke, zientziakaiera.eus -ko ateak zabalik dituzu eguzki-erlojuei buruzko artikulu bat argitaratzeko. Mila esker zure iruzkinarengatik.

    • Kaixo Uxune. Eskerrik asko zure erantzunagatik. Txantxetan esan nuen iruzurra zela, edo “publicidad engañosa”. Benetan merito handia daukate eta nabarmentzekoa da lana. Ez da betere inportantea, baina txarto egin dutela zera da: “esatea 16.000 milioi urte ondo ibiliko dela” Hori GEZURRA da sentitzen dut. Apostu bat egiten dugu? (berriro txantxetan, barkatu). Askoz lehenago, milioi urte barru, ordu batzuk aurreratuta ibiliko da. KAlkuluak egin ditut, nahi ba duzu.

    • Arazoa ez da erlatibitatea edo kontu sailak. Egunaren iraupena baizik. Ilargiaren erkarpena dela eta, mareak sortzen dira eta horrek Lurraren errotazioa murrizten du. Orduan, erabilitako unitateak ez dute balioko. Eta hori programatzea kontutan hartzeko ezinezkoa, ze astronomoek oraindik ez dakite nola aldatuko den. Murrizketa ez da betikoa izango, mila milioika urte barru amaituko da, baina orain inork ez daki noiz. Erloju japoniarrak ere ez, eta desajustatuko da. Oso ondo ibilika da erlojua, beti berdin berdin, baina Lurra ez eta orduak ere ez. LABURBILDUZ: OSO LAN EDERRA, BAINA TXARTO AURKEZTUTA. 16.000 MILIOI URTE BARRU OSO TXARTO MARKATUKO DU ORDUA. BESTE MODU BATEAN AURKEZTU BEHAR DA. “URTE BATEAN, AKATZA 0,0000000….001 SEGUNDU BAINO EZ”

    • Arratsalde on, berriz Esteban. Ez naiz posturarik egitekoa eta pena bat da, ez garelako hainbeste biziko 😉 emaitza ikusteko. Horretan aditua zara eta datua gaizki eman dutela ez dizut ezeztatuko. Hainbat iturri aztertu genituen aurretik, baita unibertsitateak berak emandako prentsa oharra eta denetarik irakurri dugu, artikuluan agertzen dena baino askoz gehiago: 30.000 milioi urte iraungo duela erratu gabe, 30 bilioi urtetan segundo bakarra alderatuko dela… Eta horren bueltan, ez zara artikulu baten hau guztia azaltzen animatzen eta kontatzera Lurraren errotazioaren aldaketa horrek izango dituen ondorioak? Eta, proposamena ez da txantxa! 🙂

  • Bale hartzen dizut hitza.
    Zuek ez duzue ezer txarto egin, leku guztietan datu berberak agertzen
    direlako. Eta oso ondo daude, suposatzen badugu oraingo unitateak betikoak direla. BAINA EZ DA HORRELA.
    Ez da batere inporta praktikoki, zuk esaten duzun bezala milioi urte barru
    ez gara hemen egongo egiastatzeko.
    Beno, saiatuko naiz zerbait idazten. Luzera?. Denbora unitateen aldaketaren kontua ez da oso luzea, nahi baduzu lotuko dut eguzki erlojuekin. Hor bai, material asko eta harrigarria sortu dut.
    Adibide moduan opari bat. Berriro txantxetan? EZ. Eguzki erlojua da,
    Eguzkiaren kokapena kontutan hartuta kokatzen da ondo eta mugitzen da.
    Durangon dago norbaitek ikusi nahi badu. Eta eguzki erloju digitala ere
    egin nuen ikasleekin. Eta sariak lortu.
    Beno, ondo izan
    Esteban
    Durangoko Astronomia Ikasgelako arduraduna

  • Ezjakintasunetik eta jakin nahiaz, Pare bat galdera iñozo.
    ¿Nola neurtzen da 16.000 milioi urte luzean behin segundo bakarreko gorabehera duen ordulari bat? ¿Ba ahal dago hainbesteko doitasuna duen neurketa aparaturik?

  • […] dira baldintza klimatiko onak. Horrez gain, sinkronizazio maila altua behar da teleskopioen artean, erloju atomikoak erabiliz lortzen dena. Horretarako nazioarteko elkarlana ezin bestekoa izan […]

Utzi erantzuna

Zure e-posta helbidea ez da argitaratuko. Beharrezko eremuak * markatuta daude