سكانديوم-45: المفتاح لساعات أدق من الساعات الذرية ✛

الأصل: "Probing the Linewidth of the 12.4-keV Solid-State $$^{45}$$Sc Isomeric Resonance"
arXiv:2508.17538 · 2025-08-24 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
دقات نواة السكانديوم-45 أدق بـ 10 مليارات مرة من أفضل الساعات الذرية.

في نواة ذرة السكانديوم-45 يختبئ بندول شبه مثالي. اهتزازاته — أي انبعاث أشعة سينية — منتظمة لدرجة أنه يصدر $10^{19}$ «دقة» في نصف ثانية، دون أن يخطئ ولو مرة. هذا أكثر استقرارًا بمليارات المرات من أفضل الساعات الذرية.

«استمع» العلماء لهذا البندول عن طريق إثارة الأنوية بليزر الأشعة السينية واستخدام المطيافية وقياس الضوء. لكن في البلورة الصلبة، ترتجف الذرات المجاورة مثل طاولة مهتزة يقف عليها البندول. هذا الاضطراب الاهتزازي يطمس الإشارة 500 مرة على الأقل، مما يقلل من النقاء المثالي للحركة. حتى في هذه الظروف، يبقى السكانديوم-45 حاملًا للرقم القياسي.

الساعات النووية المبنية عليه ستشعر بفارق في الزمن عند ارتفاع سنتيمتر واحد فقط — هكذا تتجلى الجاذبية وفقًا لنظرية أينشتاين. وهذا يعني أننا لن نتمكن فقط من تحسين الملاحة، بل أيضًا من اختبار ما إذا كانت قوانين الفيزياء قد تغيرت على مدى مليارات السنين.

الساعات النووية القائمة على السكانديوم-45 ستكون شديدة الحساسية لدرجة أنها ستُظهر: في الطابق الثاني، يمر الوقت أسرع مما في الطابق الأول.

العلماء
James Clerk MaxwellArno PenziasRalph AlpherRobert Woodrow WilsonWilhelm WienMax Planck
المفاهيم
ثانية ثوريوم 229 عمر النصف عمر ميزون إيتا