ג'ון יי: השעון שלא יאבד שנייה אחת ב-15 מיליארד שנים
באיזשהו מעבדה בבולדר, קולורדו (Boulder, Colorado), אלפי אטומי סטרונציום תלויים בסריג של אור לייזר, וכל אחד מהם מתקתק מאות טריליונים פעמים בשضייה. השעון שהם יוצרים יציב כל כך שאם יושאר פועל, הוא לא ירוויח ולא יאבד שנייה במשך כחמישה-עשר מיליארד שנים, בערך גילו של היקום. האדם שבנה אותו, ג'ון יי (Jun Ye), נולד בשנגחאי (Shanghai), גדל ברובו אצל סבתו, וב-1 באוקטובר 2026 הפך לחתן פרס וולף בפיזיקה.
שנגחאי, 1967
ג'ון יי נולד ב-1967 בשנגחאי. אביו היה קצין ימים ואמו מדענית איכות סביבה, וחלק ניכר מילדותו עבר עליו עם סבתו. הוא השלים תואר ראשון בפיזיקה מאוניברסיטת שנגחאי ג'ياו טונג (Shanghai Jiao Tong University) ב-1989, ואז חצה את האוקיינוס השקט לאוניברסיטת ניו מקסיקו (University of New Mexico), שם השלים תואר שני באופטיקה קוונטית תיאורטית ב-1991 תחת מרלאן סקאלי (Marlan Scully).
חתן פרס נובל במורד המסדרון
הוא עבר לאוניברסיטת קולורדו בולדר (University of Colorado Boulder) לצורך הדוקטורט שלו, שאותו סיים ב-1997 תחת ג'ון ל. הול (John L. Hall), שלימים זכה בפרס נובל לפיזיקה לשנת 2005 על עבודה בדיוק לייזר ומסרקי תדרים. לאחר מלגת מיליקן (Millikan fellowship) במכון הקלטת (Caltech) עם ג'ף קימבל (Jeff Kimble), חזר יי לבולדר ב-1999 למכון JILA, המכון המשותף של אוניברסיטת קולורדו והמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה, והפך לעמית מלא ב-2001. מאז הוא נמצא שם.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →ללמד אטומים לשמור על הזמן
שעון אטומי סופר את הרטט של אטום. ככל שהתדר גבוה יותר והאטום רגוע יותר, התקתוק עדין יותר. יי מצנן אטומי סטרונציום כמעט עד לאפס המוחלט ולוכד אותם בסריג אופטי, רשת של אור לייזר עומד. מכיוון שהאטומים כמעט שאינם זזים, לייזר יכול לבדוק את הרטט היציב במיוחד שלהם במשך זמן רב, ורטט זה הופך לפעימת השעון. בשנת 2018 שעון גז הקוונטים התלת-ממדי שלו הגיע לדיוק חלקי של 2.5 חלקים בעשרה קווינטיליון במשך כשש שעות. בשנת 2022 השתמשה הקבוצה שלו בשעון כדי למדוד את ההסחה לאדום הכבידתית של איינשטיין על פני דגימה בגובה של מילימטר אחד בלבד, וראתה את הזמן עובר לאט יותר, אפילו במקצת, בתחתית מאשר בחלק העליון.
שעונים כאלה אינם סקרנות בלבד. הם משפרים את הניווט והתקשורת הלווייניים, חשים שינויים זעירים בכבידה ובשדות מגנטיים, ובודקים האם קבועי הטבע אכן קבועים. הוא עובד גם עם מסרקי תדרים ומידע קוונטי.
ההוקרות והפרסים
יי זכה בפרס א. י. רבי (I. I. Rabi Prize) בפיזיקה אטומית, מולקולרית ואופטית ב-2007, נבחר לאקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית ב-2011, קיבל את פרס הדרג הנשיאותי (Presidential Rank Award) ב-2015, את פרס נורמן פ. רמزي (Norman F. Ramsey Prize) ב-2019, את פרס הפריצת דרך בפיזיקה בסיסית (Breakbreak Prize in Fundamental Physics - הוכרז ב-2021, במשותף עם הידטושי קאטורי [Hidetoshi Katori]) ואת מדליית הכבוד של מכון נילס בוהר (Niels Bohr Institute Medal of Honor) ב-2022. הוא הופיע בסרט התיעודי The Most Unknown בנטפליקס ב-2018. במכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה הוא מחזיק בחמש מדליות זהב של מחלקת המסחר.
מדוע ג'ון יי מכונה גאון
יי הפך דיסציפלינה שקטה וכמעט בלתי אפשרית לכלי המודד את צורת מרחב-זמן במעבדה. רוב המדענים רודפים אחר תופעות חדשות; יי רודף אחר מרווח טעות קטן יותר ויותר, שוב ושוב, עד שמרווח הטעות עצמו הופך לתגלית. השעונים שלו אינם רק מדווחים על השزمان. הם אומרים לנו, בדיוק שאף אחד לא חשב שניתן להשיג, כיצד היקום שומר עליו.