Kamis, 10
November 2011 - Alasan
utama jam nuklir akan jauh lebih akurat dibandingkan dengan jam atom adalah
karena fakta bahwa jam atom rentan terhadap medan magnet dan listrik yang
sedikit dapat mengganggu getaran elektronnya.
Selama
hampir enam puluh tahun, dunia telah mempertimbangkan jam atom sebagai standar
emas untuk penentu waktu yang paling akurat di dunia. Jam ini merupakan dasar
dari perangkat GPS, menentukan panjang detik yang resmi, dan baru-baru ini
memainkan peran dalam pelacakan partikel subatomik yang tampaknya melakukan
perjalanan yang lebih cepat dari cahaya.
Namun kini
muncul pesaing yang tangguh, sebuah cara baru yang lebih akurat untuk mengukur
waktu. Corey Campbell dari Institut Teknologi Georgia, bersama lima rekannya,
telah bekerja sama untuk mendeskripsikannya dalam makalah yang dipublikasikan
dalam arXiv; seberapa akurat yang bisa dibuat oleh jam nuklir jika dibandingkan
dengan jam atom.
Sementara
jam atom didasarkan pada getaran elektron yang mengorbiti atom, jam nuklir
sebaliknya didasarkan pada penyetelan orientasi spasial elektron yang
menyebabkan inti atom melompat bolak-balik di antara keadaan energi tinggi dan
rendah dengan menggunakan frekuensi cahaya yang sangat spesifik. Hasilnya akan
menjadi sebuah jam yang disetel dengan laser yang akan melayang hanya sekitar
satu detik dalam 200 miliar tahun, atau 14 kali usia alam semesta dan 60 kali
lebih akurat daripada jam atom saat ini. Satu-satunya trik adalah dengan
mencari tahu frekuensi tersebut.
Bagi
kebanyakan orang, ketepatan jam tidak terlalu menjadi masalah besar. Dengan
alasan inilah sesuatu yang disebut Coordinated Universal Time (UTC) digunakan
bagi kehidupan biasa. UTC ini berasal dari pengukuran jam atom namun juga
menggunakan detik kabisat berdasarkan rotasi bumi. Untuk aplikasi lain, akurasi
yang lebih lanjut sangat diperlukan. GPS adalah salah satu contohnya. Karena
ada empat satelit yang digunakan untuk pelacakan GPS, beberapa cara pengaturan
waktu sinyalnya harus digunakan untuk mengkoordinasikan data yang dikirim dari
GPS dan diteruskan ke bumi berdasarkan sistem navigasi. Semakin kecil kesalahan
dalam waktu, maka semakin akurat sistem tersebut.
Alasan utama
jam nuklir akan jauh lebih akurat dibandingkan dengan jam atom adalah karena
fakta bahwa jam atom rentan terhadap medan magnet dan listrik yang sedikit
dapat mengganggu getaran elektronnya. Dengan menggunakan laser untuk mengontrol
secara tepat inti yang memantul di antara berbagai keadaan, bagaimanapun juga,
tidak akan hampir sama rentannya terhadap gangguan semacam itu.
Kredit: Georgia Institute of Technology
Jurnal: C. J. Campbell, A. G. Radnaev, A. Kuzmich, V. A. Dzuba, V. V. Flambaum, A. Derevianko. A Single-Ion Nuclear Clock for Metrology at the 19th Decimal Place. arXiv:1110.2490v1 [physics.atom-ph]
Jurnal: C. J. Campbell, A. G. Radnaev, A. Kuzmich, V. A. Dzuba, V. V. Flambaum, A. Derevianko. A Single-Ion Nuclear Clock for Metrology at the 19th Decimal Place. arXiv:1110.2490v1 [physics.atom-ph]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar