Атомните часовници: История и съвременност

click fraud protection

В миналото, 2012 г., четиридесет и пет години, от момента, когато човечеството бяха решили да използват атомна Основния за най-точно измерване на времето.През 1967 г. Международната система SI категория престанал да бъде определена чрез астрономически времеви скали - на тяхно място дойдоха стандарт на цезий честота.Това, че той е вече популярно име - атомен часовник.Точното време, че те ви позволяват да определите една малка грешка за една секунда на три милиона години, те могат да бъдат използвани като стандартното време, навсякъде по света.

малко история

Идеята за използване на трептения на атомите, към точното измерване на времето е бил предложен за първи път през 1879 г. от британския физик Уилям Томсън.В ролята на емитер атоми, това резонатори учени предлагат да се използва водород.Първите опити за осъществяване на идеята на практика се изпълняват единствено в 40-те години.на ХХ век.И първият в света атомен часовник работа се появи през 1955 г. в Обединеното кралство.Техният създател е британски физик д-р Луис експериментална Есен.Те работиха денонощно въз основа на трептения на атома на цезий-133 и благодарение на тях, учените са били най-накрая могат да измерват времето с много по-голяма точност, отколкото е било преди.Първият блок на Essen допустима грешка е не повече от една секунда за всеки сто години, но след това многократно повишена точност и грешка във втория може да идва само 2-3 100 000 000 години.

атомен часовник: принципа на действие

Как работи умно "устройство"?В генератора на резонансната честота атомен часовник използва енергийните нива на молекули или атоми на квантово ниво.Квантовата механика установява връзка на "атомното ядро ​​- електроните" с няколко дискретни нива на енергия.Ако такава система ще се отрази на електромагнитното поле с точно определена честота, няма да има преход на системата от ниска към висока.Възможно е също така, и обратния процес: преминаването на един атом от по-високо ниво на най-ниските, последвано от излъчване на енергия.Тези явления могат да следят и записват всички енергийни скокове на, създавайки нещо като колебание на веригата (известен също като атомната осцилатор).Неговата резонансната честота съответства на енергия разликата между съседните нива на атомите на преход разделени от постоянна Планк.

Това колебание верига има безспорни предимства в сравнение с техните механични и астрономически предшественици.За един от атомната осцилатор резонансната честота на атомите на веществото е същото, което не е махало и пиезоелектрични кристали.Освен това, атомите не се променят с течение на времето, неговите свойства и не се износват.Затова атомните часовници са изключително точни и практически вечен хронометър.

местно време и модерни технологии

далекосъобщителни мрежи, сателитни комуникации, GPS, NTP-сървър, електронни сделки на фондовата борса, онлайн търгове, процедурата за закупуване на билети чрез интернет - всичко това и още много други събития, отдавна да станат част от нашияживот.Но ако човечеството не е измислил атомен часовник, всичко това би просто не съществува.Точна синхронизация на времето, което свежда до минимум всякакви грешки, закъснения и забавяне, позволява на човек да се максимизира използването на този ценен незаменим ресурс, който никога не може да има твърде много.