Atomowe zegary: Historia i teraźniejszość

click fraud protection

W przeszłości, w 2012 roku, czterdzieści pięć lat, od chwili, kiedy ludzkość postanowiła wykorzystać czasomierz atomowej dla najbardziej dokładny pomiar czasu.W 1967 roku Międzynarodowy System kategorii SI przestała być określona przez astronomicznych skalach czasowych - w ich miejsce przyszli standard częstotliwości cezu.Że jest teraz popularna nazwa - zegar atomowy.Dokładny czas pozwalają na określenie mały błąd na sekundę, w trzech milionów lat, mogą być one stosowane jako czas standardowy w dowolnym miejscu na świecie.

trochę historii

pomysł na wykorzystanie oscylacje atomów do precyzyjnego pomiaru czasu została zaproponowana w 1879 roku przez brytyjskiego fizyka Williama Thomsona.W roli węgla emitera, to rezonatory naukowcy proponują stosowanie wodoru.Pierwsze próby realizacji idei do praktyki podejmowane tylko w latach 40-tych.dwudziesty wiek.I pojawił się pierwszy na świecie zegar atomowy w 1955 roku pracę w Wielkiej Brytanii.Ich twórcą był fizyk brytyjski eksperymentalny dr Louis Essen.Pracowaliśmy te godziny w oparciu o drgania atomów cezu 133 i dzięki nim, naukowcy byli w stanie zmierzyć wreszcie czas ze znacznie większą precyzją, niż to było wcześniej.Pierwsza jednostka Essen dopuszczalnego błędu wynosi nie więcej niż jedną sekundę na każde sto lat, ale potem wielokrotnie zwiększona dokładność i błąd w drugim może być wymyślanie tylko 2-3 sto milionów rok.

zegar atomowy: Zasada działania

Jak to działa sprytne "urządzenie"?Jako generator częstotliwości rezonansowej zegar atomowy stosowane poziomy energii cząsteczek lub atomów na poziomie kwantowym.Mechanika kwantowa nawiązuje połączenie z "jądra atomowego - elektrony" z kilku dyskretnych poziomów energetycznych.Jeśli taki system będzie mieć wpływu pola elektromagnetycznego o ściśle określonej częstotliwości, będzie przejście od systemu od niskiego do wysokiego.Jest również możliwe, proces odwrotny: przejście atomu ze wyższym poziomie jak najniższa, a następnie przez energię promieniowania.Zjawiska te mogą monitorować i nagrywać wszystkie skoki energii, tworząc coś w rodzaju układu drgającego (znany również jako oscylatora atomowej).Jego częstotliwość rezonansowa będzie odpowiadać na różnice energii między sąsiednimi poziomami atomów przejścia podzieloną przez stałą Plancka.

obwód oscylacyjny ma to niezaprzeczalne zalety w porównaniu do swoich poprzedników mechanicznych i astronomicznych.W przypadku jednego z atomu częstotliwości rezonansowej oscylatora atomów substancji jest taka sama, co nie jest kryształy wahadła piezoelektryczne.Ponadto, atomy nie zmieniają się w czasie, a jego właściwości nie zużywają się.W związku z tym, zegary atomowe są bardzo dokładne i praktycznie wieczystą chronometr.

czasu lokalnego, a nowoczesna technologia

sieci telekomunikacyjnych, łączności satelitarnej, GPS, NTP-serwer, elektronicznych transakcji na giełdzie, aukcje internetowe, procedura zakupu biletów przez Internet - wszystko to i wiele innych wydarzeń od dawna stały się częścią naszegożycie.Ale jeśli ludzkość nie wynalazł zegar atomowy, to wszystko po prostu nie istnieje.Precyzyjna synchronizacja czasu, który minimalizuje błędy, opóźnienia i opóźnienia, pozwala osobie w celu maksymalnego wykorzystania tego cennego zasobu, który niezastąpioną nigdy nie można mieć zbyt wiele.