Cum identifică un ceas atomic materia întunecată. Cristian Român: „Electronii, atunci când primesc energie, sar de pe nivelul fundamental pe un nivel excitat”

• Ceasurile atomice, original concepute pentru măsurarea timpului, identifică materia întunecată.
• Utilizarea ceasurilor atomice pentru detectarea materiei întunecate deschide o nouă cale în cercetarea cosmologică.
• Descoperirea ar putea revoluționa înțelegerea noastră despre structura și evoluția universului.

În căutarea unor răspunsuri despre natura întunecată a universului, cercetătorii au găsit o cale inovatoare de a dezvălui misterul materiei întunecate. Ei s-au întors la ceasurile atomice, tehnologie care se bazează pe principiile fizicii cuantice pentru a măsura timpul cu o precizie incredibilă. Cu toate acestea, în loc să fie folosite pentru sincronizarea precisă a timpului, un ceas atomic ar putea avea o nouă misiune: detectarea materiei întunecate.

„Electronii, atunci când primesc energie, sar de pe nivelul fundamental pe un nivel excitat. Ei nu pot sta pe nivelul excitat,  dar trebuie să se întoarcă neapărat pe nivelul fundamental. Traseul ăsta dus-întors de la nivelul fundamental, excitat, are o frecvență foarte precisă. Și atunci, cum facem pentru un ceas din acesta atomic? Luăm niște atomi, niște ioni mai de fapt, a unor anumiți atomi, îi ținem în vid, așa îi atârnăm cumva îi cocoțăm în vid și iluminăm între ghilimele, cu undele electromagnetice care au frecvență foarte apropiată cu frecvența de tranziție între nivelul fundamental și nivelul excitat. În cazul atomilor de cesiu, foarte multe ceasuri atomice sunt cu cesiu sunt folosite microundele”, a explicat Cristian Român, editor la Revista Știința și Tehnică, la Aleph News.

Cum funcționează ceasurile atomice?

„Măsurăm ce se întâmplă cu atomul și trimite către generaratorul de microunde, astfel încât frecvența să se suprapună exact cu frecvența de tranziție între fundamentat și excitat. În felul acesta obținem, măsurând și adunând toți parametrii ăștia, o serie ceasuri care au precizie de o miliardime de miliardime de secunde, o precizie extraordinară. Ei spun următorul lucru, o constatare evidentă, că materia întunecată este o materie care nu interacționează cu materia obișnuită, de aici e materie întunecată. Universul e alcătuit din aproape 5% materie obișnuită și reține aproape 27% materie întunecată”, a spus Cristian Român, editor la Revista Știința și Tehnică, la Aleph News.

Citește și