لقد حدث تقدم كبير في الفيزياء الذرية مع تطوير أول ساعة نووية. وقد حققت هذه الساعة، التي تعتمد على نواة الثوريوم 229، مستوى من الدقة يمكن أن يساعد في اختبار ما إذا كانت الثوابت الأساسية للفيزياء تتغير بمرور الوقت. وقد تم تحقيق هذا التقدم الملحوظ من قبل فريق بحثي بقيادة جون يي، وهو فيزيائي بارز في معهد جيلا في بولدر بولاية كولورادو.
الاكتشاف
في ليلة بارزة في مايو 2024، اكتشف طالب الدراسات العليا تشوانكون تشانج في معهد جيلا إشارة طال انتظارها من نواة الثوريوم 229، مما يمثل لحظة مهمة في البحث عن ساعة نووية. احتفل تشانج وزملاؤه في المختبر بالإشارة، التي تُظهر النواة وهي تتحول بين حالتين، بعد التحقق الدقيق. تأثر جون يي، المعروف بعمله في إنشاء الساعة الذرية الأكثر دقة في العالم، حتى البكاء عند رؤية النتائج.
أهمية الساعة النووية
إن الخصائص الفريدة لنواة الثوريوم 229 تجعلها حساسة بشكل استثنائي للتغيرات في الثوابت الأساسية للطبيعة. هذه الثوابت، مثل سرعة الضوء وثابت الجاذبية، تشكل أهمية أساسية لفهمنا للكون. إن القياس الدقيق لانتقال الثوريوم 229، والذي يعد أكثر دقة بمليون مرة من المحاولات السابقة، قد يكشف ما إذا كانت هذه الثوابت تتغير بمرور الوقت.
السياق العلمي
ال اكتشاف تعود جذور ساعة الثوريوم-229 النووية إلى أبحاث سابقة. ففي سبعينيات القرن العشرين، اكتشف العلماء الحالة النووية غير العادية للثوريوم-229، والتي تتطلب طاقة أقل لإثارتها مقارنة بالنوى الأخرى. هذه الخاصية تجعلها مرشحًا رئيسيًا لساعة شديدة الحساسية يمكنها اختبار استقرار الثوابت الأساسية.
التأثيرات المستقبلية
يفتح هذا الاختراق آفاقاً جديدة لاستكشاف الفيزياء الأساسية. فقد لاحظ باحثون مثل إريك هدسون من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، وهانا ويليامز من جامعة دورهام، أن دقة ساعة الثوريوم 229 النووية قد تسمح للعلماء في نهاية المطاف باكتشاف تغييرات دقيقة في القوانين الفيزيائية لم يكن من الممكن اكتشافها من قبل.
