לאחרונה, חוקרים גם בחנו את הפיתוח האפשרי של שעון מולקולרי. מערכות אלו
"העבודה האחרונה שלנו היא תוצאה של שנים שלמאמצים ליצור את מה שנקרא שעון מולקולרי", אמרה טניה זלבינסקי, אחת מהחוקרות ומכותבות העבודה החדשה, בראיון ל-Phys.org. "קיבלנו השראה מההתקדמות המהירה ברמת הדיוק של שעונים אטומיים. שעונים מולקולריים מבוססים על מנגנון "תקתוק" אחר ולכן עשויים להיות רגישים לתופעות נוספות. אחד מהם הוא הרעיון שהקבועים הבסיסיים של הטבע יכולים להשתנות מעט מאוד לאורך זמן. אפשרות נוספת היא שכוח המשיכה בין עצמים קטנים מאוד עשוי להיות שונה מאינטראקציות בקנה מידה גדול יותר".
שעון מולקולרי שנוצר על ידי זלבינסקי והיאעמיתים מבוססים על מולקולת Sr₂ הדו-אטומית, הדומה מבחינה מבנית לשני כדורים זעירים המחוברים בקפיץ. השעון משתמש ספציפית במצבי הרטט של מולקולה זו כהתייחסות תדר מדויקת, אשר בתורה מאפשרת לעקוב אחר הזמן.
החוקרים השתמשו בדימוי של מולקולות סופרקר מפורקות לאטומים. צילום: K.H. Leung
"השעונים שלנו דורשים שימוש בלייזר עבורקירור אטומים קרוב לאפס מוחלט ומחזיק אותם במלכודות אופטיות, מה שגורם להם להתאחד למולקולות ולכוון לעברם לייזרים "שעון" בעלי דיוק גבוה כדי לבצע מדידה בפועל", הסביר זלבינסקי. "היתרון של שעונים מולקולריים הוא הרגישות הנמוכה מאוד לשדות מגנטיים או חשמליים תועים ואורך החיים הטבעי הארוך מאוד של מצבי רטט".
במחקר שפורסם בכתב העת Physicalסקירה X, זלבינסקי ועמיתיו העריכו את הדיוק של שעונים מולקולריים בסדרה של בדיקות על ידי מדידת ההטיה שלהם. הם גילו שהתכנון שלהם מזער באופן משמעותי את מקורות השגיאה, והשעון עצמו השיג שגיאה שיטתית כוללת של 4.6×10-14, והפגין דיוק גבוה במיוחד.
שינויים קטנים במיקום התהודה של השעון בהתאם לאורך הגל של האור המרגש (מסומן בצבע) מגבילים את הדיוק של שעון רוטט. צילום: K.H. Leung
נוצר שעון מולקולרי רטטעל ידי קבוצת חוקרים, יכול להפוך לסטנדרט ליישומי תדר טרה-הרץ, כמו גם לבסיס ליצירת כלים חדשים לספקטרוסקופיה מולקולרית. ניתן לשנות את העיצוב שלו גם על ידי החלפת מולקולות Sr₂ בגרסאות איזוטופיות אחרות (עם מסה שונה).
"בעתיד, אנו מקווים ליישם מולקולריצפו להבנת המבנה המולקולרי בדיוק הגבוה ביותר ולחקור כל חתימה אפשרית של כוח משיכה לא ניוטוני בקנה מידה ננומטרי", מסכם זלבינסקי.
קרא עוד:
תמונה הופיעה בתוך הבולען התת-ימי השני בעומקו בעולם
ראה מה קרה למרקורי כשהגיע הכי קרוב שאפשר לשמש
מדענים מוכנים לזהות את העץ החדש כעתיק בעולם
צילום שער: אלכס ברגר