یک ایرانی فرضیه انیشتین را به چالش کشید

این دانشمند جوان ایرانی در ساعت اتمی خود برای نخستین بار از دو ایزوتوپ

اتم جیوه استفاده میكند كه اگر بتوان ثابت كرد که باندهای اندرونی

(hyperfine structure) آنها با زمان تغییر میكنند برای نخستین بار در تاریخ

فیزیك، وزن ذرات بنیادی تشکیل دهنده هسته اتم به صورت مستقیم محاسبه

میشود.

با اثبات این كه این وزن با زمان تغییر میکند، برخی فرضیه های فیزیک اتمی

اولویت داده شده و بر عکس برخی فرضیه های بزرگ فیزیک مثل فرضیه برابری

انشتین با چالشی جدی مواجه میشود.

دكتر شروین تقوی در گفتوگویی تلفنی با خبرنگار علمی ایسنا خاطرنشان كرد:

ساعت اتمی، ابزاری برای سنجیدن زمان با دقت فوقالعاده بالاست كه اتم را به

عنوان مرجعی برای میزان كردن ساعتها به كار میبرد.

اتم، دارای باندهای انرژی درونی است كه انرژی را می توان به فعالیتهای

تكراری ربط داد كه تكرار آنها میتواند یك مرجع زمانی باشد كه یك نوسانگر را

به آن قفل كنید و به این ترتیب باند انرژی آن اتم مرجعی برای سنجش زمان

میشود.

وی خاطرنشان كرد: از كارهای روزمره تا پیچیدهترین محاسبات و آزمایشهای علمی

نیازمند زمان است. برای سازمان فضایی آمریكا (ناسا) هم مساله اندازهگیری

دقیق زمان خصوصا در محاسبات مربوط به پرتاب ماهوارهها و فضاپیماها اهمیت

فوقالعادهای دارد. از آن جا كه مسافت حاصل ضرب سرعت در زمان است، اگر مرجع

زمانی شما مقداری ثابت نباشد، محاسبه مسافت با خطا همراه بوده و در نتیجه

موشكی كه به دوردستهای فضا فرستاده میشود در مدار صحیح قرار نمیگیرد. این

مساله باعث شده كه مطالعات در زمینه ساخت ساعتهایی هر چه دقیق تر مورد توجه

ناسا قرار گیرد.

تقوی درباره ساختار ساعت اتمی ابداعی گفت: در این ساعت اتمی برای اولین بار

از ایزوتوپ 201 اتم جیوه استفاده شده كه تاكنون كار چندانی با آن نشده

است. در این تحقیقات، باند انرژی (hyperfine structure) این ایزوتوپ جیوه

را به میزان 100 میلیون بار دقیقتر از آنچه تاكنون حساب شده محاسبه كردیم.

خوبی این باند انرژی این است كه تابع تركیب خود هسته اتم است و بنابراین

تغییر در محیط بیرونی اتم تاثیر چندانی بر این باند انرژی نخواهد گذاشت،

لذا باند انرژی را میتوان به عنوان یك مرجع انرژی استفاده كرد.

می دانیم كه هر انرژی یك فركانس مشخص دارد، پس میتوانیم یك اتم را در تله

بیندازیم و انرژی درونیش را به عنوان یك مرجع فركانس استفاده كنیم و فركانس

یك نوسانگر را به آن قفل كنیم.

فركانس این نوسان چون به فركانس این انرژی ثابت و دقیق قفل شده، پس

بنابراین فركانس این نوسان هم ثابت و دقیق خواهد بود. این فركانس به سادگی

به زمان قابل تبدیل است و بدین ترتیب ما یك ساعت اتمی درست كردهایم.

تقوی خاطرنشان كرد: نتیجه كارمان را سال پیش در یك كنفرانس مشترك دوسالانه

بین آمریكا و اروپا در فرانسه ارائه دادم و در حال حاضر مشغول انجام

آزمایشهای بیشتر با این ساعت هستم.

وی در گفتوگو با ایسنا تصریح كرد: مرحله بعدی تحقیقات این است كه دو

ایزوتوپ جیوه را در در یك ساعت اتمی (Dual isotope atomic clock) استفاده

كنیم.

در این طرح برای اولین بار از دو ایزوتوپ جیوه 201 و جیوه 199 در یك ساعت

اتمی استفاده میشود كه اگر بتوانیم آزمایش كنیم كه باندهای اندرونی این دو

ایزوتوپ با زمان عوض میشود، میتوانیم برای اولین بار وزن ذرات بنیادی تشكیل

دهنده هسته اتم موسوم به «كوارك» را به طور مستقیم اندازه بگیریم و اگر

نشان دهیم، این وزن با زمان تغییر میكند، صحت برخی فرضیه های فیزیك (نظریه

ریسمان) اثبات شده و در مقابل فرضیه برابری (اصل هم ارزی) انشتین زیر سوال برده میشود