Aatomkelladega: ajalugu ja olevik

In the past, aastal 2012, nelikümmend viis aastat, alates hetkest, mil inimkond otsustanud kasutada aatomi tööajaarvestus Täpseimaks aega.Aastal 1967, rahvusvahelise süsteemi SI kategooria lakanud määratakse astronoomiliste ajagraafikute - nende asemele tulid tseesiumi sagedus standard.See oli ta nüüd rahvapärane nimetus - aatomkellalt.Täpne nende abil saab kindlaks teha, väike viga üks teine ​​kolm miljonit aastat, neid saab kasutada standard aega kõikjal maailmas.

Pisut ajalugu

mõte kasutada võngete aatomite täpset mõõtmist aega pakuti esmakordselt 1879. aastal Briti füüsik William Thomson.In rolli emitter aatomid, seda resonaatorid teadlased kavatsevad kasutada vesiniku.Esimesed katsed rakendada idee ellu viia ainult 40s.kahekümnendal sajandil.Ja maailma esimene Aatomkell töö ilmus 1955. aastal Suurbritannias.Nende looja oli Briti eksperimentaalse füüsiku dr Louis Essen.Me töötasime need tunnid, mis põhineb vibratsiooni aatomite tseesium-133 ja tänu neile, teadlased said lõpuks mõõta aega palju suurema täpsusega kui see oli enne.Esimene üksus Essen piirviga ei ole rohkem kui üks teine ​​iga saja aasta jooksul, kuid siis korduvalt suurendada täpsust ja viga teine ​​võib tulemas ainult 2-3 sada miljonit aastat.

Aatomkell: tööpõhimõte

Kuidas see toimib targad "seade"?Kuna generaator resonantssagedus Aatomkell kasutada energia taset, molekulide või aatomite kvanttasandil.Kvantmehaanika luuakse ühendus "aatomituuma - elektronide" mitme diskreetse energia taset.Kui selline süsteem mõjutab elektromagnetilise välja koos rangelt määratletud sagedusega, tekib üleminek süsteemi madal või kõrge.Samuti on võimalik, ja vastupidine protsess: üleminek aatom kõrgemal tasemel madalaimale, millele järgneb kiirgusenergia.Need nähtused võivad jälgida ja registreerida kõik energia hüppeid, luues midagi võnkuva circuit (tuntud ka kui aatomi ostsillaatori).Selle resonantssageduse vastab energia vahe külgneva tasemed aatomit ülemineku jagatuna Plancki konstant.

See võnkeringi on vaieldamatu eeliseid võrreldes nende mehaanilised ja astronoomilised eelkäijad.Ühe aatomi ostsillaatori resonantssageduse aatomid on sama ainega, mis ei ole pendli ja piesoelektrilisi kristalle.Lisaks aatomit ei muutu aja jooksul ning selle omadusi ei kanna välja.Seetõttu aatomikellad on väga täpne ja praktiliselt igavene stopperiga.

kohaliku aja järgi ning kaasaegse tehnoloogia

telekommunikatsioonipostide satelliitside, GPS, NTP-server, elektrooniliste tehingute kohta börsil, online-oksjonid, korras osta pileteid internetis - kõik need ja paljud teised sündmused on ammu muutunud osaks meieelu.Aga kui inimkond ei leiutanud aatomkellalt, kõik see lihtsalt ei ole seal.Täpne aja sünkroniseerimine, mis vähendab vigu, viivitusi ja viivitus, võimaldab isikul kasutada maksimaalselt ära selle väärtusliku asendamatu ressurss, mida ei saa kunagi olla liiga palju.