Halkara fizikler topary taryhda ilkinji gezek ýadro sagadynyň işini görkezdi. Häzirki wagtda bar bolan atom standartlaryndan tapawutlylykda, täze enjam wagty elektronlaryň yrgyldysy boýunça däl-de, atom ýadrosynyň özüniň «jykgyldamasy» arkaly ölçeýär. Bu üstünlik ölçegleriň görlüp-eşidilmedik takyklygyna we syrly gara materiýany gözlemäge ýol açýar.
Atom we ýadro sagatlarynyň arasyndaky tapawut nämede?
Häzirkizaman atom sagatlary — Ýerdäki iň takyk enjamlardyr. Olar atomlaryň gabygynda (mysal üçin, seziý ýa-da stronsiý) elektronlaryň energetik derejeleriň arasynda geçişlerini yzarlaýar. Iň gowy optiki atom sagatlary bir sekunt hem yza galman, milliardlarça ýyllap işläp bilýär.
Ýöne olaryň hem çägi bar: elektron gabygynyň otnositel uly bolandygy üçin, ol daşarky päsgelçiliklere — töwerekdäki elektromagnit meýdanlaryna we temperatura üýtgemelerine duýgurdyr.
Atom ýadrosy bolsa onuň elektron gabygyndan müňlerçe esse kiçidir we içinden uly güýç bilen berk baglanyşyklydyr. Ol daşky gurşawyň gohlaryndan goralan kämil «seýfdir». Mesele bolsa adaty lazeriň täsiri bilen ýadrony «jykgyldatmagyň» mümkin däl ýaly görünmegindedi — ony oýandyrmak üçin örän uly rentgen ýa-da gamma şöhlelenmesi talap edilýärdi.
Toriý-229: tebigy anomaliýa
Mesele toriý-229 izotopy arkaly çözüldi. Bu Älemde esasy we oýa ýagdaýlarynyň arasyndaky tapawudy gaty kiçi — bary-ýogy 8,4 elektronwolt töweregi bolan ýeke-täk mälim ýadrodyr. Ony «yrgyldatmak» üçin ägirt uly tizleşdirijiler gerek däl: ultramelewşe lazeri ýeterlik.
Ýewropa ýadro barlaglary guramasynda (CERN) we Wena tehniki uniwersitetinde (TU Wien) başlanyp, JILA institutynyň (ABŞ-nyň Standartlar we tehnologiýalar milli instituty (NIST) we Boulderdäki Kolorado uniwersitetiniň bilelikdäki merkezi) howandarlygyndaky alymlar konsorsiumy tarapyndan tamamlanan synaglaryň dowamynda fizikler mümkin däl zady başardy:
- Olar kalsiý ftoridiniň kristalyna milliardlarça toriý-229 ýadrosyny ýerleşdirdi.
- Oňa ýörite işlenilen ultramelewşe lazerini gönükdirdi.
- Optiki ýygylyk daragy (ozal bu gural üçin Nobel baýragy berlipdi) arkaly lazeriň ýygylygyny ýadronyň «ýürek urşy» bilen takyk sazlady.
Gara materiýany gözlemek üçin gural
Döredilen prototip häzirki wagtda iň gowy optiki atom sagatlaryndan takyklyk boýunça yza galýar, ýöne täze arhitekturanyň mümkinçilikleri örän uludyr. Ýadro sagatlary Älemiň esasy kanunlaryny barlamak üçin üýtgeşik gural bolar.
Ýadro güýçli we gowşak ýadro täsirleri arkaly saklanýandygy sebäpli, esasy hemişelik kadalaryň (mysal üçin, hemişelik inçe gurluş) islendik mikroskopik üýtgemeleri sagadyň gidişini dessine üýtgeder.
Fizikler ýadro sagadyny we atom sagadyny bir bitewi ulgama birleşdirmegi meýilleşdirýär. Eger Ýeriň içinden gipotetiki örän ýeňil gara materiýa geçse, ol bu iki enjamyň görkezijilerindäki zordan saýgarylýan mikroskopik tapawutlary ýüze çykarmalydyr. Mundan başga-da, bu sagatlar fizika kanunlarynyň Uly partlamadan bäri üýtgändigini ýa-da Älemiň bütin ewolýusiýasynyň dowamynda üýtgewsiz galandygyny barlamaga mümkinçilik berer.
Indi tehnologik bäsleşigiň täze tapgyry başlandy. Ýakyn ýyllarda inženerler kristallaryň tämizligini we lazer ulgamlarynyň durnuklylygyny ýokarlandyrmagyň üstünde işlär. Ýadro sagady tehnologiýasy kämilleşdirilende, adamzat sub-santimetr takyklygy bolan nawigasiýa ulgamlaryny, prinsipial taýdan täze grawitasion tolkun datçiklerini we dünýämiziň «garaňky» tarapyny aňlamagyň açaryny alar.
