في الفترة ما قبل القرن الثامن عشر، كان من الصعب أن يكون أي شخص بحارا ويحدد الجهات التي سيذهب اليها في رحلته من الشرق الى الغرب، فتحديد الاحداثيات كان يحتاج الى ساعات دقيقة لضبط الوقت بدقة، وقياس المسافة بشكل صحيح كان يتطلب بالضرورة تحديد الوقت بدقة أيضا، من هنا جاءت فكرة الساعة الذرية التي يتم تطويرها الأن في جامعة ألاباما في برمنغهام.
الفيزيائي كلايتون سايمن أحد المطورين للساعة الذرية، يرى أن دقة الساعة الذرية التي يتم تطويرها من شأنها أن تؤخر ثانية واحدة كل بليون سنة، وهي بذلك أفضل وأدق ساعة يمكن الاعتماد عليها في الإبحار، بعكس الفكرة القديمة التي قامت على دراسة الشمس وموقعها على مدار اليوم، لكن في النهاية كانت الحسابات التي تقدم غير دقيقة، ويمكن أن ينتج عنها الكثير من الأخطاء، ففي رأي الفيزيائي لا يمكن أن يتم قياس وقت دوران الأرض حول الشمس بشكل دقيق.
الساعة الذرية المتطورة
التطور الحقيقي الذي سيطرأ على الساعات الذرية الحديثة التي تعمل الأن بالسيزيوم، هو تحولها من قياس اهتزازات ترددات موجات دقيقة، الى قياس تلك الاهتزازات للترددات البصرية.
غالبا ما تستخدم الساعات الذرية في أقمار جي بي اس الصناعية، أبراج الهواتف الخلوية، كما يستخدم مرصد البحرية الامريكية الساعة الذرية الرئيسية، وهي أدق ساعات في العالم تعمل بموجات ترددات دقيقة، والتي يمكن الاعتماد عليها.
Kurt Gibble- rubidium- atomic clock
الساعات الضوئية
جيبل هو أيضا أحد الفيزيائيين المعروفين في العالم، حيث يعمل على تطوير الساعة الضوئية الحديثة، لكن تطوير هذا النوع من الساعات يحتاج الى ترددات أعلى مما يدفع الفيزيائيين للبحث على عناصر أكثر على الأرض تولد ترددات أعلى ومنها ذرات العناصر الأرضية النادرة مثل الإيتربيوم، السترونتيوم والجادولينيوم.
يرى أيضا جيبل أن الساعات الضوئية ستكون دقيقة جدا بحيث تفقد فقط 13.8 جزء من الثانية كل مليار سنة، فهي لا تعتمد على النظام الميكانيكي الذي يتأثر بالحرارة ويتمدد ويؤثر على دقة التوقيت مع الوقت، أما في الوقت الحالي فالساعة الذرية التي تعمل بالترددات البصرية هي أقرب للتطوير وهي الأقرب الى الجيل القادم من الساعات الذرية.
لماذا نحتاج الى ساعات ذرية دقيقة
ان قياس فروق التوقيت بشكل دقيق هو شيء بالغ الأهمية، فاذا أردت ان تعرف موقعك بشكل دقيق، أو ارسال إشارات للأقمار الصناعية، أو في إشارات الراديو، لتستقبلها بشكل دقيق كلها تحتاج الى ساعة متطورة جدا، فدقة توقيت الساعة الذرية في المستقبل، ستدعم الكثير من الأشخاص في الصحاري، الغابات الاستوائية أو المحيطات، في تحديد سريع للمواقع وبمستويات أقل في نسبة احتمالات الخطأ.
