ابداع دقیق ترین مترونوم جهان

محققان آلمانی از ساخت دقیق ترین مترونوم جهان خبر دادند که فعالیت های علمی جدید را به سمت تصویربرداری های اتمی و مولکولی در مقیاس زمانی آتوثانیه هدایت می کند.

کد خبر: ۱۴۱۹۵۸

تاریخ: ۲۵ دی ۱۳۹۵ - ۱۶:۳۶

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از خبرگزاری یونایتدپرس، مترونوم اساسا یک ابزار تمرینی موسیقی است که ضربات یکنواخت و پی ‌در پی ایجاد می ‌کند تا نوازندگان را در نگه ‌داشتن ریتم قطعه موسیقی یاری دهد. این ضربه ‌ها با یکای ضرب در دقیقه (BPM) سنجیده می‌ شوند. اغلب مترونوم‌ها قادرند ضرباتی در گسترهٔ 35 تا 250 ض.د.دق (ضرب در دقیقه) تولید کنند.
اکنون محققان آلمانی موفق شده اند که سیستمی از لیزرها را با دقت بی سابقه هماهنگ کنند. شبکه مایکروویو-لیزری این مترونوم در پهنای یک کیلومتر (یا سه هزار و 280 پا) کش می آید و در 950 آتوثانیه هماهنگ می شود.
یک آتوثانیه یک میلیونیم یک میلیونیوم یک میلیونیم ثانیه، و یا یک کـَـنتیلیونیوم ثانیه است. یک فمتوثانیه یک کوآدریلیونیوم یک ثانیه و یا یک میلیونیو یک بیلیونیوم است.
کمال سافاک محقق مرکز آلمانی لیزر-آزاد علوم لیزر گفت: زمان بندی بسیار دقیق برای بسیاری از حوزه های تحقیقاتی مهم است، برای مثال وظایف چالشی علم ژئودزی یا زمین ‌سنجی، به هماهنگ سازی سیگنال با دقت پیکو ثانیه نیاز دارد. پیکوثانیه یک تریلیونیوم ثانیه است. ناوبری با دقت بالا و مجموعه های چند تلسکوپی برای ستاره شناسی نیز به دقتی بالاتر تا 40 فمتوثانیه نیاز دارند.
این لیزر عاری از الکترون اشعه ایکس به نام FLASH در مرکز Electron Synchrotron آلمان قرار دارد و در حال حاضر دارای دقت 30 فمتو ثانیه است. از این مترونوم برای تصویربرداری واکنش های زیستی، شیمیایی و فیزیکی در مقیاس زمانی نانو استفاده می شود.
پالس اول یک لیزر یک واکنش ایجاد می کند و پالس بعدی، بعد از یک فاصله زمانی مشخص، از واکنش تصویر می گیرد. با زیاد کردن تدریجی این فاصله زمانی، این سیستم قادر به تولید یک فیلم استاپ موشن از واکنش است.
استاپ موشن یا انیمیشن ایست – یکی از روش های ساخت انیمیشن است که در آن با استفاده از فیلمبرداری فریم به فریم اشیای فیزیکی را به حرکت در می آورند. بدین ترتیب که شی مورد نظر را کمی جابجا کرده و عکسبرداری می کنند و سپس کمی دیگر آن را جابجا کرده و دوباره عکسبرداری می کنند و این کار را ادامه می دهند و در نهایت وقتی این عکس ها پشت سر هم به نمایش در می آیند، به نظر می رسد که آن شی در حال حرکت است.
به گفته محققان، این شبکه مترونوم جدید تلاش های علمی جدید را به سمت تولید فیلم های اتمی و مولکولی در مقیاس زمانی آتوثانیه هدایت خواهد کرد و در نتیجه، زمینه های جدید تحقیقاتی بسیاری را در حوزه زیست شناسی، داروسازی، شیمی، فیزیک بنیادی و علم مواد هموار می سازد.