Kronometrik Nivleman yöntemi Einstein’ın Genel Görelilik Teorisi’nin bir öngörüsü olarak kütleçekim potansiyelinin zaman boyutundaki etki ölçmeleri aracılığıyla türetilmesine dayanmaktadır1. Optik atomik saatlerdeki gelişmeler neticesinde 10-19 frekans karşılaştırmaları yapılarak atom saati istasyonları arasında cm mertebesinde yükseklik farklılıkları Kronometrik Nivelman yöntemi ile belirlenebiliyordu. Bothwell ve diğerleri2 tarafından arXiv’de yayımlanan yeni test gözlemleri sonuçlarına göre, ölçme yönteminin geliştirilmesi ile artık milimetre mertebesinde yükseklik farklarının Kronometrik Nivelman yöntemi ile elde edilebilecek sonuçlar verebileceği düşünülebilir.
Yükseklik belirlemenin geleneksel yöntemlerine bakıldığında ölçme sonuçları üzerinde olumsuz etki bırakabilecek hata kaynakları içermektedir. Bu yöntemlerde kütleçekim potansiyeline ilişkin anlamlı bilgilerin elde edilmesi dolaylı yoldan mümkündür. Ortalama deniz seviyesi üzerinden yükseklik farkları ölçmelerinin ve gravite verileri toplamından elde edilen bu değerler, ölçme sayısı artıkça hata birikimini artırmaktadır. Arazide klasik yöntemlerle yapılan ölçmeler neticesinde işgücü, ekipman gücü artmakta, uydu teknikleri bu sorunları aşmak açısından alternatif bir yöntem olarak kullanılmaktadır (Flury ve Rummel, 2006).
Fakat son yıllarda temelleri 20. yüzyılın ikinci yarısına dayanan ve 1986 yılında Bjerhammar tarafından önerilen bir yöntem olan kronometrik nivelman, artan ölçme aletleri ve ağ teknolojileri ile test aşamasında olup, umut verici sonuçlar ortaya koymaya başlamıştır. Son yıllarda yapılan birçok çalışma, 1 cm’lik yükseklik farklarının belirlenmesini mümkün hale getirebilecek hassasiyetlere gelindiğini göstermektedir (Chou ve diğ., 2010; Leopardi ve diğ., 2017, Denker ve diğ., 2018; Müller ve diğ., 2018; Mehlstäubler ve diğ., 2018; Gozzard ve diğ., 2018; McGrew ve diğ., 2019).
IAG (International Association of Geodesy) nin de gündeme aldığı bir konu olan küresel cm mertebesinde yersi (geoit) modellerinin belirlenmesi konusunda mm hassasiyetinde yükseklik belirlenmesini mümkün kılacak yeni gelişme bu nedenle umut vericidir. Özellikle Engelis tarafından önerilen bir yöntem olan ve elipsoid yüksekliklerinden ortometrik yüksekliklerinin yersi yükseklikleri ile belirlenmesini mümkün hale getirecek GNSS Nivelmanı için, cm mertebesinde yersi modellerinin oluşturulması Jeodezi alanında önemli bir gelişme olabilir.
Kronometrik Nivelman Yöntemi hakkında HKMO İstanbul Şubesi tarafından çıkan Alan Bülteni’nde yayımlanmış makale için tıklayınız.
2Bothwell, T., Kennedy, C. J., Aeppli, A., Kedar, D., Robinson, J. M., Oelker, E., … & Ye, J. (2021). Resolving the gravitational redshift within a millimeter atomic sample. arXiv preprint arXiv:2109.12238.