Φορητό ρολόι ακριβείας χρησιμοποιείται πρώτη φορά για να μετράει την βαρύτητα

Ευρωπαίοι επιστήμονες και ειδικοί στα ρολόγια, χρησιμοποίησαν πρόσφατα για πρώτη φορά στα χρονικά ένα φορητό ρολόι ακριβείας για να μετρήσουν την έλξη της βαρύτητας, θέτοντας έτσι τις βάσεις για πιο συστηματική μέτρησή της στην επιφάνεια της γης.

Τα ρολόγια ακριβείας ή αλλιώς ατομικά ρολόγια είναι τα ρολόγια με τη μεγαλύτερη ακρίβεια που υπάρχουν. Λειτουργούν μετρώντας με λέιζερ τις ταλαντώσεις των ατόμων, όταν αυτά μεταπηδούν από μια ενεργειακή κατάσταση σε άλλη. Ως τώρα, η χρήση τους γινόταν αποκλειστικά μέσα σε εργαστήρια και προοριζόταν για διάφορους λόγους, όπως το συγχρονισμό των ρολογιών σε εθνικό και παγκόσμιο επίπεδο.

Οι επιστήμονες λοιπόν κατασκεύασαν ένα φορητό ατομικό οπτικό ρολόι, το οποίο και τοποθέτησαν μέσα σε ένα ειδικά διαμορφωμένο τρέιλερ με μειωμένους κραδασμούς και σταθερή θερμοκρασία. Στη συνέχεια το μετέφεραν με το τρέιλερ στο Γαλλικό Υπόγειο Εργαστήριο της Modane στα σύνορα μεταξύ Γαλλίας και Ιταλίας. Εκεί μέτρησαν την έλξη της βαρύτητας με το ρολόι και τη συνέκριναν με τη μέτρηση που έκαναν με ένα άλλο δεύτερο ρολόι που βρισκόταν στο Εθνικό Ινστιτούτο Μετρολογίας του Τορίνου της Ιταλίας, 90 χιλιόμετρα μακριά και με διαφορά υψόμετρου 1000 μέτρα. Οι δύο μετρήσεις αποδείχθηκαν ότι ήταν σταθερές και συνεπείς με άλλες μεθόδους μετρήσεων.

Το πλεονέκτημα του φορητού ατομικού ρολογιού είναι ότι μπορεί να μετρήσει την βαρύτητα σε συγκεκριμένα σημεία της επιφάνειας της γης, σε αντίθεση με τις μέχρι τώρα μετρήσεις με δορυφόρους που είχαν ένα εύρος της τάξεως των 100 χιλιομέτρων. Έτσι, θα υπάρχει η δυνατότητα να γίνουν μετρήσεις σε μέρη που επικρατούν ιδιαίτερες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Με τη νέα αυτή μέθοδο θα μπορέσει να διαμορφωθεί ένα πιο ακριβές εθνικό και ηπειρωτικό σύστημα μέτρησης του υψόμετρου, αναλόγως και με τα επίπεδα στάθμης της θάλασσας και τις δυναμικές των ρευμάτων των ωκεανών, που μεταβάλλονται συνεχώς και επηρεάζουν τις μετρήσεις. Αυτό με τη σειρά του θα έχει σαν αποτέλεσμα να αποφεύγονται διάφορα λάθη που κοστίζουν ακριβά σε διάφορα κατασκευαστικά έργα. Η επιτήρηση των αλλαγών της στάθμης της θάλασσας και της μάζας των ωκεανών σε πραγματικό χρόνο είναι επίσης κάτι πολύ σημαντικό για την ακριβή μετεωρολογική πρόβλεψη της αλλαγής του κλίματος.

Ο Christian Lisdat, επικεφαλής του γκρουπ “Optical Lattice Clocks” του PTB(Physikalisch-Technische Bundesanstalt), δήλωσε: “Τα οπτικά ρολόγια θα είναι τα ατομικά ρολόγια της επόμενης γενιάς- και πλέον δε θα λειτουργούν μόνο μέσα εργαστήρια, αλλά ως μεταφερόμενες συσκευές ακριβείας. Η συνεργασία μεταξύ των επιστημόνων απέδειξε πώς μπορούν να συνδυαστούν αρχές της φυσικής, της μετρολογίας, της γεωδαισίας και των μετεωρολογικών προβλέψεων και να επωφεληθούν η μία από την άλλη.”

Πρόκειται λοιπόν για ένα σπουδαίο επιστημονικό επίτευγμα, το οποίο ήδη τέθηκε σε εφαρμογή επιτυχώς και θα επηρεάσει πολύ θετικά έρευνες σχετικά με το κλίμα του πλανήτη, αλλά και θα είναι σημείο αναφοράς για τη μέτρηση ενιαίου υψόμετρου σε διάφορες τοποθεσίες παγκοσμίως.