Definiția secundei ar putea fi schimbată până în 2030
Mulțumită ceasurilor atomice de mare precizie, definiția secundei, unitatea fundamentală pe baza căreia măsurăm timpul, s-ar putea schimba.
Cel puțin asta au propus oamenii de știință într-un proiect pentru cea de-a 27-a ediție a Conferinței Generale a Greutăților și Măsurilor (CGPM), care va avea loc la sfârșitul acestui an.
Definiția secundei a fost stabilită în 1967 ca „durata a 9.192.631.770 de perioade ale radiației corespunzătoare tranziției dintre cele două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu 133”. Definiția a fost îmbunătățită în 2018, dar se baza încă pe tranziția hiperfină a atomului de cesiu-133.
De ce ar trebui modificată definiția secundei?
Această definiție i-a fost utilă omenirii timp de multe decenii, dar descoperirile în ceasurile atomice optice au depășit precizia care poate fi obținută cu ceasurile atomice clasice. În noua lume a măsurării precise a timpului, cesiul începe să devină învechit, scrie IFL Science.
„Ca principiu general, definițiile pentru unitățile din Sistemul Internațional de Unități (SI) ar trebui să se bazeze pe metodele de măsurare care conduc la cea mai mică incertitudine pentru toate măsurătorile secundare ale cantităților bazate pe acele unități”, spune dr. Liz Donley, conducătoare a National Institute of Standards and Technology Time & Frequency Division din SUA.
„Standardele de frecvență optică au atins nivelul la care pot efectua măsurători de frecvență care sunt de 100 de ori mai precise decât măsurătorile care sunt efectuate folosind cesiu ca standard”, spune dr. Donley.
Cum va fi stabilită noua definiție?
Însă definiția secundei afectează definiția a 5 din celelalte 6 unități de măsură din SI, astfel încât aceste incertitudini au impact asupra măsurătorilor de masă, distanță etc. O secundă mai precisă are un impact asupra aproape tuturor măsurătorilor pe care le efectuăm.
Cea de-a 27-a ediție a CGPM este o reuniune a Biroului Internațional de Greutăți și Măsuri, care reglementează și standardizează SI.
Oamenii de știință și reprezentanții organizațiilor de standardizare din întreaga lume se vor reuni pentru a lua decizii legate de SI, inclusiv redefinirea unităților de bază, așa cum s-a mai întâmplat și în 2018.
Proiectul pentru ședința din noiembrie propune, printre altele, ca secunda să fie redefinită până în 2030, fie printr-o nouă tranziție atomică de mare precizie, fie prin media ponderată a unui grup de tranziții atomice extrem de precise.
În primul rând, va trebui să se convină asupra unei liste de criterii care trebuie îndeplinite pentru această nouă definiție.
Măsurătorile precise au mai multe aplicații decât ne imaginăm
În prezent, există o lungă listă de criterii care trebuie îndeplinite pentru ca ceasurile optice să devină standard, iar cesiul să servească drept reprezentare secundară a secundei.
Se lucrează pentru a clarifica mai bine aceste cerințe, care ar putea fi anunțate încă din luna iunie a acestui an, relatează New York Times. Dar chiar și cu cerințe bine definite, institutele din întreaga lume vor trebui să se autodepășească pentru a da o nouă definiție fiabilă a secundei.
„Institutele de metrologie care lucrează la îndeplinirea criteriilor încă trebuie să atingă unele dintre reperele cheie și apoi trebuie să decidem pe ce atom (sau atomi) se va baza noua definiție. Se fac progrese într-un ritm rapid, dar nu există încă un consens cu privire la această problemă importantă”, a declarat Dr. Donley.
Măsurătorile extrem de precise nu sunt necesare doar în laboratoare. Acestea afectează tehnologiile pe care le folosim de zi cu zi, precum și noile tehnologii pe care le-ar putea oferi ceasurile atomice optice, deoarece pot măsura cu precizie schimbările gravitaționale și nu numai.
