Bagaimana Cara Menghitung Lamanya 1 Detik?
- Pixabay
Sekitar tahun 1940, jam kristal kuarsa telah menjadi standar emas yang baru. "Jika Anda memberikan tegangan pada sepotong kuarsa yang dibentuk dengan hati-hati, kuarsa tersebut akan bergetar dan Anda bisa menyetel frekuensi osilasi tersebut dengan sangat tepat," kata Sarkar.
ilustrasi jam kerja
"Namun, meskipun ketepatan ini bagus untuk penggunaan umum, namun tidak cukup baik untuk aplikasi yang sangat teknis, seperti internet, sistem GPS, atau mempelajari penelitian fundamental."
Masalah muncul karena setiap bagian dari kuarsa itu unik dan beresonansi sedikit berbeda tergantung pada kondisi fisik seperti suhu dan tekanan. Agar benar-benar akurat, jam harus ditetapkan terhadap suatu referensi yang independen dan tidak berubah. Di sinilah jam atom berperan.
"Atom memiliki resonansi tetap yang alami. Mereka hanya ada dalam kondisi energi tertentu dan hanya dapat berubah dari satu kondisi ke kondisi lainnya dengan menyerap atau memancarkan sejumlah energi yang tetap," jelas Whibberley.
"Energi tersebut sesuai dengan frekuensi yang tepat, sehingga Anda dapat menggunakan frekuensi tersebut sebagai referensi untuk mencatat waktu."
Jam atom praktis pertama, yang diluncurkan pada tahun 1955, mengukur jumlah transisi energi yang diinduksi gelombang mikro dalam atom cesium selama satu detik astronomi.
Pada tahun 1967, komunitas ilmiah global sepakat untuk mendefinisikan ulang detik menurut angka ini, dan Sistem Satuan dan Pengukuran Internasional sekarang mendefinisikan satu detik sebagai durasi 9.192.631.770 osilasi energi dalam atom sesium.
Sejak saat itu, detik astronomi terus bervariasi, sementara detik atomik tetap pada 9.192.631.770 osilasi. Variasi dalam waktu astronomi ini sebenarnya berarti bahwa, setiap beberapa tahun, para ilmuwan harus menambahkan satu detik kabisat agar rotasi Bumi yang melambat dapat mengimbangi waktu atom.
Detik kabisat ini akan dihapuskan pada tahun 2035, tapi para ilmuwan dan lembaga pemerintah belum menemukan cara untuk mengatasi perbedaan kecil ini, kata Whibberley.
Tetapi para ilmuwan tidak puas dengan definisi ini, yang akurat hingga 10^-15 detik atau sepersepuluh triliun detik.
Di seluruh dunia, tim peneliti sedang mengerjakan jam atom optik yang lebih tepat, yang menggunakan transisi atom yang diinduksi cahaya tampak berenergi lebih tinggi pada elemen seperti strontium dan ytterbium untuk meningkatkan keakuratan ini lebih dari 100 kali lipat.
