Halka lazer jiroskopunun aletsel tasarımı ve gözlemlenen hassasiyeti G. a, 4 × 4 m2 yüksek kaliteli faktörlü halka lazer boşluğu ve deney düzeni basitleştirilmiş bir blok diyagramda gösterilmektedir. Sıcaklığa dayanıklı Zerodur tabanına sağlam bir şekilde sabitlenen dört süper ayna, gerekli sensör stabilitesini sağlar. b, Basınç dengeleyici kabın yukarı kaldırıldığı fotoğraf. c, Uzun vadeli halka lazer çözünürlüğü, bilinen jeofizik uyarıların yaklaşık büyüklüğü ve frekans aralığına göre bir Allan sapma grafiğinde sunulur. Sarı kutular sayısal süreçleri, kara kutular ise enstrümantasyonu gösterir. OFC, optik frekans tarağı; AGC, otomatik kazanç kontrolü; Tx, verici; OAM, okyanusun açısal momentumu; AAM, atmosferik açısal momentum. Kredi: Doğa Fotoniği (2023). DOI: 10.1038/s41566-023-01286-x
Bilim adamlarından oluşan bir ekip, Dünya’nın dönüşündeki değişiklikleri ölçmek için yeni bir yöntem geliştirdi. Dergide yayınlanan makalelerinde Doğa FotoniğiEkip, yeni yaklaşımlarının nasıl çalıştığını ve test edildiğinde ne kadar başarılı olduğunu açıklıyor. Caterina Cimminelli ve Giusepeppe Brunetti aynı dergide ana çalışmanın bulgularını tartışan bir News & Views yazısı yayınladılar.
Uzun yıllardır bilim insanları, belirli bir günün uzunluğunu daha net bir şekilde tanımlamak için, Dünya’nın dönüşünün hassasiyetine ilişkin ölçümleri geliştirmeye çalışıyorlar. İşleri daha da zorlaştıran şey, belirli bir günün uzunluğunun ayın çekimi, okyanus akıntıları ve rüzgarın hangi yönden estiği gibi birçok faktöre bağlı olmasıdır. Bir günün uzunluğunu ölçmeye yönelik önceki çabalar, radyo teleskoplarının veya Dünya’da bulunan birçok tesis tarafından gönderilen sinyallerin kullanılmasını içeriyordu. Daha yakın zamanlarda, Dünya yörüngesindeki uydular kullanıldı ve bu da hassasiyeti artırdı. Bu yeni çalışmada araştırmacılar jiroskop kullanarak yeni bir yaklaşım denediler.
Kısaca “G” olarak adlandırılan jiroskop, Almanya’nın Wettzell Jeodezik Gözlemevi’nde bulunuyor. 16 metre uzunluğunda bir lazer boşluğu kullanılarak yapıldı ve bu da onu halka tipi haline getirdi. İçeride, birbirinin zıt yönlerinde hareket eden ikili lazer ışınları etkileşime giriyor ve bu da bir girişim deseninin oluşmasına neden oluyor. Sistem çalışıyor çünkü Dünya ile aynı yönde hareket eden lazer, ters yönde hareket eden lazere göre daha fazla esniyor.
Daha sonra, Dünya döndükçe hız oranındaki dalgalanmalar girişim desenindeki dalgalanmalara yansır. Bundan yola çıkarak araştırmacılar, Dünya üzerindeki belirli bir noktanın belirli bir zaman diliminde ne kadar mesafe kat ettiğini hesaplayabildiler. Egzersizi birkaç gün boyunca tekrarlamak onlara zaman içindeki değişimleri hesaba katma yeteneği kazandırdı ve bu da onlara, dört aylık bir süre boyunca belirli bir günün uzunluğunu yalnızca birkaç milisaniye içinde ölçme olanağı sağladı.
Araştırmacılar, gün uzunluğunu ve varyasyonlarını ölçmeye yönelik yöntemlerinin (diğer yöntemlerden çok daha kesin olduğu için) küresel ulaşım için kullanılabilecek daha iyi jeofizik modeller oluşturmak için kullanılabileceğini öne sürerek sonuca varıyorlar.
Daha fazla bilgi:
K. Ulrich Schreiber ve diğerleri, Bir halka lazer interferometre ile ölçülen Dünya’nın dönme hızındaki değişiklikler, Doğa Fotoniği (2023). DOI: 10.1038/s41566-023-01286-x
Caterina Ciminelli ve diğerleri, Lazer jiroskopu Dünya’nın dönüşünü hassas bir şekilde takip ediyor, Doğa Fotoniği (2023). DOI: 10.1038/s41566-023-01293-y
© 2023 Science X Ağı
Alıntı: Dünyanın dönüşündeki değişimleri ölçmek için jiroskop kullanma (2023, 19 Eylül) 20 Eylül 2023 tarihinde https://phys.org/news/2023-09-gyrscope-variations-earth-rotation.html adresinden alındı.
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan her türlü adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.