Atom fiziğinde önemli bir atılım, ilk nükleer saatin geliştirilmesiyle gerçekleşti. Toryum-229 çekirdeğine dayanan bu saat, fiziğin temel sabitlerinin zamanla değişip değişmediğini test etmeye yardımcı olabilecek bir hassasiyet seviyesine ulaştı. Bu olağanüstü ilerleme, Colorado, Boulder’daki JILA’da önde gelen bir fizikçi olan Jun Ye liderliğindeki bir araştırma ekibi tarafından gerçekleştirildi.
Keşif
Mayıs 2024’te önemli bir gecede, JILA’daki lisansüstü öğrencisi Chuankun Zhang, toryum-229 çekirdeğinden uzun zamandır beklenen bir sinyali tespit etti ve bu, nükleer saat arayışında önemli bir anı işaret etti. Çekirdeğin iki durum arasında geçiş yaptığını gösteren sinyal, titiz bir doğrulamanın ardından Zhang ve laboratuvar arkadaşları tarafından kutlandı. Dünyanın en hassas atom saatini yaratma çalışmalarıyla tanınan Jun Ye, sonuçları görünce gözyaşlarına boğuldu.
Nükleer Saatin Önemi
Toryum-229 çekirdeğinin benzersiz özellikleri, doğanın temel sabitlerindeki değişimlere karşı olağanüstü derecede hassas olmasını sağlar. Işık hızı ve yerçekimi sabiti gibi bu sabitler, evreni anlamamız için temeldir. Önceki girişimlerden bir milyon kat daha doğru olan toryum-229 geçişinin hassas ölçümü, bu sabitlerin zamanla değişip değişmediğini ortaya çıkarabilir.
Bilimsel Bağlam
The keşif Toryum-229 nükleer saatinin kökeni daha önceki araştırmalara dayanır. 1970’lerde bilim insanları toryum-229’un diğer çekirdeklere kıyasla uyarılması için daha az enerji gerektiren alışılmadık nükleer durumunu keşfettiler. Bu özellik onu temel sabitlerin kararlılığını araştırabilen oldukça hassas bir saat için birincil aday yapar.
Gelecekteki Etkileri
Bu atılım temel fiziği keşfetmek için yeni yollar açıyor. California Üniversitesi, Los Angeles’tan Eric Hudson ve Durham Üniversitesi’nden Hannah Williams gibi araştırmacılar, toryum-229 nükleer saatinin hassasiyetinin, bilim insanlarının daha önce tespit edilemeyen fizik yasalarındaki ince değişiklikleri tespit etmelerine olanak sağlayabileceğini belirttiler.