Ceasuri atomice: istoria si prezentul

În trecut, în 2012, patruzeci și cinci ani, de la momentul în care omenirea a decis să introducă pontaj atomic pentru măsurarea mai exactă a timpului.În 1967, Sistemul Internațional de categoria SI încetat să mai fie stabilite prin scări de timp astronomice - în locul lor a venit un standard de frecvență de cesiu.Că el a fost acum un nume popular - ceasul atomic.Ora exactă permit să determine o eroare mica intr-o secunda in trei milioane de ani, ele pot fi folosite ca timpul standard, oriunde în lume.

pic de istorie

Ideea de a utiliza oscilațiile atomilor pentru măsurarea exactă a timpului a fost propus pentru prima dată în 1879 de către fizicianul britanic William Thomson.În rolul de atomi de emitere, acest rezonatoare oamenii de stiinta propune pentru utilizarea hidrogenului.Primele încercări de a pune în aplicare ideea în practică efectuată doar în anii '40.secolului XX.Și primul lucru ceas atomic din lume a apărut în 1955 în Marea Britanie.Creatorul lor a fost un fizician experimental britanic Dr Louis Essen.Am lucrat aceste ore, pe baza vibrațiilor de atomi de cesiu-133 și datorită lor, oamenii de stiinta au în cele din urmă posibilitatea de a măsura timpul cu mult mai mare precizie decât a fost înainte.Prima unitate de eroare Essen admisă nu este mai mult de o secundă pentru fiecare sută de ani, dar apoi acuratețe și de eroare a crescut în mod repetat în a doua poate fi vine doar 2-3 100 milioane ani.

ceas atomic: principiul de funcționare

Cum functioneaza "dispozitiv" inteligent?Ca generatorul de frecvența de rezonanță ceas atomic folosit nivelele de energie ale moleculelor sau atomilor la nivel cuantic.Mecanica cuantică stabilește conexiunea "nucleul atomic - electronii" cu mai multe nivele de energie discrete.Dacă un astfel de sistem va fi afectată de câmpul electromagnetic cu o frecvență strict definit, va exista o tranziție a sistemului de la mic la mare.Este de asemenea posibil, și procesul invers: tranziția unui atom de la un nivel superior la cel mai mic, urmat de energia radiațiilor.Aceste fenomene pot monitoriza și înregistra toate salturi energetice, creând ceva de genul circuitul oscilant (de asemenea, cunoscut sub numele de oscilator atomic).Frecvența de rezonanță va corespunde diferenței de energie între nivelurile adiacente ale atomilor de tranziție împărțit constanta lui Planck.

circuitului Acest oscilație are avantaje incontestabile față de predecesorii lor mecanice și astronomice.Pentru unul dintre frecvența de rezonanță oscilatorului atomic dintre atomii unei substanțe este aceeași, ceea ce nu este pendulului și piezoelectrice cristalelor.În plus, atomii nu se schimba cu timpul, și proprietățile sale nu uza.Prin urmare, ceasuri atomice sunt extrem de precise si cronometru practic perpetuă.

timp și tehnologiei moderne locale

Telecomunicatii rețele, comunicații prin satelit, GPS, NTP-server, tranzacții electronice pe bursă, licitații online, procedura cumpără bilete prin Internet - toate acestea și multe alte evenimente au devenit de mult o parte din nostruviață.Dar dacă omenirea nu a inventat ceasul atomic, toate acestea ar fi, pur și simplu nu există.Sincronizarea de timp precis care minimizează orice erori, întârzieri și întârziere, permite unei persoane pentru a maximiza utilizarea acestei resurse de neînlocuit prețioasă, care nu poate avea prea mult.