فرارو- زمان یکی از مهمترین فاکتور‌های بشر برای درک بهتر جهان پیرامون خود است، اما گستره زمین، زمان‌های مختلفی را پدید آوره که همسو سازی آن‌ها با یکدیگر، در اغلب موارد مشکل ساز است. دانشمندان ژاپنی در پاسخ به این مشکل اخیراً ایده‌ای را مطرح کردند که با استفاده از ذرات میون منتشر شده در فضا، همسوسازی زمان دقیق تری را بدست آوریم.
به گزارش فرارو، به علت وسعت زمین و کروی بودن آن، به طور طبیعی زمان‌های محلی متعددی ایجاد شده است که بر مبنای نصف النهار مبداء تنظیم شده اند. همسوسازی این زمان‌ها در بسیاری از مواقع ضروری می‌شود. برای مثال یک زلزله مهیب را در نظر بگیرید که در مرکز اقیانوس آرام رخ داده و اکنون شما باید محاسبه کنید که سونامی در چه زمانی به سواحل مسکونی در شرق یا غرب می‌رسد و هشدار مورد نظر را صادر کنید. این همسوسازی زمان که البته می‌تواند بسیار حیاتی باشد، در برخی موارد با اختلاف چند دقیقه‌ای همراه می‌شود که در واقع ضریب خطا در زمان دقیق مورد نظر محسوب می‌شود.
بر اساس استاندارد‌هایی که توسط یک گروه کاری تخصصی تعیین می‌شود، سیگنال‌هایی که از طریق فیبر نوری یا از یک ماهواره در مدار ارسال می‌شوند، تمایل دارند تا اطمینان حاصل کنند که فناوری حساس به زمان، لحظات را تا نانوثانیه منطبق می‌کند. از سیستم‌های موقعیت‌یابی جهانی گرفته تا شبکه‌های ارتباطی، بسیار مهم است که همه اجزا در هماهنگی تقریباً کاملی از زمان قرار گیرند. اما واقعیت این است که چنین دقتی همیشه عملی نمی‌شود و اصولاً برای دستگاه‌های الکترونیکی خطا پذیر، دور از یک دیگر و قرار گرفته در موقعیت‌های مختلف، چنین هماهنگی امکان پذیر نیست.
به گفته هیرویوکی تاناکا، ژئوفیزیکدان دانشگاه توکیو، ممکن است زمان آن رسیده باشد که در جای دیگری به دنبال زمان‌سنج قابل اعتمادتر و در دسترس‌تری بگردیم؛ «جایی در آسمان و حتی فراتر از آن». تاناکا می‌گوید: «این روز‌ها حفظ دقیق زمان با ابزاری همچون ساعت‌های اتمی نسبتاً آسان است. با این حال، این‌ها دستگاه‌های بزرگ و گران قیمتی هستند که به راحتی می‌توان آن‌ها را مختل کرد. این یکی از دلایلی است که من روی روشی بهبود یافته برای حفظ زمان کار می‌کنم.» تاناکا ایده‌ای را که همزمان‌سازی زمان کیهانی (CTS) نامیده می‌شود، پیشنهاد می‌کند که از تشعشع‌های زیراتمی که در اثر برخورد پرتو‌های کیهانی با انرژی بالا و اتمسفر ما فرو می‌آیند، بهره می‌گیرد.
این برخورد‌ها ذرات مختلفی تولید می‌کند که یکی از آن‌ها پسر عموی سنگین الکترون، یعنی میون است. این تکه‌های کوچک ماده با سرعتی نزدیک به سرعت نور به سمت سطح سیاره ما به طور دائم حرکت می‌کنند. نکته جالب در این ایده، این است که هر بارندگی از میون‌ها به شیوه‌ای کمی منحصر به فرد می‌بارد و انفجاری مشخص را ایجاد می‌کند که می‌تواند به طور مستقل توسط حسگر‌هایی که در چندین کیلومتر مربع پخش شده اند شناسایی شوند. بنابراین، با به اشتراک گذاشتن جزئیات هر رویداد، یک شبکه می‌تواند از یک سری آتش باری میون کیهانی برای همگام سازی ساعت‌های خود با دقت چند ثانیه استفاده کند.
تاناکا گفت: «منبع ما برای این ذرات قوی است و فناوری موجود نیز به سادگی آشکارساز‌های مورد نظر را در اختیار ما قرار می‌دهد بنابراین ما می‌توانیم این ایده را نسبتاً سریع اجرا کنیم. تصور شبکه‌ای از میون گیر‌ها در کف اقیانوس یا پراکنده در نواحی دورافتاده، برای همسو کردن مشاهداتی که می‌تواند به شناسایی دقیق زمین لرزه‌ها یا هشدار در برابر سونامی کمک کند، آسان است.» به گفته تاناکا، این فناوری همچنین می‌تواند مزیت دیگری نیز داشته باشد که به‌عنوان پایه‌ای برای نوع جدیدی از سیستم موقعیت‌یابی جهانی با نقشه‌برداری میون‌ها و منبعشان عمل می‌کند. نتایج این تحقیق در نشریه Scientific Reports به چاپ رسیده است.
منبع: sciencealert
ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو