الساعة الجدارية تفسر الظواهر الفيزيائية

نجح علماء في التحقق من نظرية أينشتاين عن النسبية العامة على أصغر مقياس في تاريخ التجارب العلمية، من خلال إثباتهم أن دقات ساعتين جداريتين تظهر تباعدا طفيفا بينهما عندما يفصلهما جزء من الميليمتر فقط.

وأوضح جون يي من جامعة بولدر في كولورادو أن الاختبار أجري على نوع من الساعات الجدارية يعد الأكثر دقة “بأشواط” بين تلك المتوافرة حتى اليوم. وقد تتيح هذه الساعة الجدارية الطريق لاكتشافات جديدة في ميكانيكا الكم التي تشكل الأساس في العالم دون الذري، وفق ما ذكرت “الفرنسية”.

ونشر الباحث وزملاؤه نتائج دراستهم في مجلة “نيتشر” المرموقة، وشرحوا فيها تفاصيل التقدم التقني الذي مكنهم من التوصل إلى ساعة جدارية تفوق دقتها بـ50 مرة نموذجهم السابق الذي سبق أن حطم في 2010 الرقم القياسي في الدقة.
وتعود نظرية أينشتاين عن النسبية العامة إلى 1915.

وتفيد هذه النظرية بأن الوقت يتباطأ عند الاقتراب من كتلة مهمة.

لكن التحقق من هذه النظرية لم يصبح ممكنا إلا بعد مدة طويلة بفضل اختراع الساعات الذرية التي تقيس الوقت من خلال رصد انتقال الذرات إلى درجة أعلى من الطاقة لدى تعرضها لتردد معين.

وأجري اختبار في 1976 تمثل بإرسال ساعة إلى الفضاء، فتبين بنتيجته أنها أسرع بمقدار ثانية واحدة كل 73 عاما من ساعة مماثلة لها على الأرض.

ومذاك، أصبحت الساعات أكثر دقة، وبالتالي أصبحت أكثر قدرة على رصد تأثيرات النسبية.

وتمكن فريق جون يي قبل نحو عشرة أعوام من تحطيم رقم قياسي من خلال رصد فارق في التوقيت نتيجة تثبيت ساعتهم الجدارية في نقطة أعلى بمقدار 33 سنتيمترا.

وتمثل الإنجاز الذي حققه جون يي في إجراء استخدام ما يسمى بساعات “الشبكة الضوئية” التي تحتجز الذرات بطرق معينة بوساطة الليزر. وتتيح هذه التقنية منع الذرات من السقوط بسبب الجاذبية أو من التحرك، ما قد يحد من الدقة.

وتحوي الساعة الجدارية الجديدة 100 ألف ذرة من السترونشيوم، مثبتة في طبقات عدة، يبلغ إجمالي ارتفاعها مليمترا واحدا.

ومكنت درجة الدقة العالية التي تتسم بها هذه الساعة العلماء من أن يكتشفوا عندما تم تقسيم هذه المجموعة إلى نصفين الفروق الزمنية بين النصف العلوي والسفلي.

وتعمل الساعات كمسابر عند هذا المستوى من الدقة.