V minulosti, v roce 2012, čtyřicet pět let od okamžiku, kdy lidstvo se rozhodli použít atomové časomíra pro co nejpřesnější měření času. V roce 1967, Mezinárodní SI kategorie době již není určena astronomických měřítek - nahradit jim přišel frekvence cesium standardu. Že byl populární jméno nyní - atomové hodiny. Přesný čas, že vám umožní zjistit malé chyby v jedné sekundy za tři miliony let, mohou být použity jako standardní čas kdekoli na světě.
Trocha historie
Samotná myšlenka použití atomových vibrací k přesnému měření času byl poprvé navržen v roce 1879 britský fyzik William Thomson. V roli rezonátorů emitoru atomů, které vědci navrhují použít vodík. První pokusy o myšlenku realizovat v praxi prováděnou jen v 40. letech. dvacátého století. A jako první na světě pracují atomové hodiny se objevil v roce 1955 ve Velké Británii. Jejich tvůrcem byl britský experimentální fyzik Dr. Louis Essen. jsme pracovali ty hodiny založené na atomu vibrací a vědců, protože z nich cesium-133 nakonec byly schopny měřit čas s mnohem větší přesností, než tomu bylo dříve. První jednotka v Essenu přípustné chyby není větší než jedna sekunda za každých sto let, ale nakonec se přesnost měření opakovaně zvýšil a chyba za sekundu přichází pouze 2-3 sto miliony lety.
Atomové hodiny: Provoz
Jak to chytrá „zařízení“? Vzhledem k tomu, rezonanční frekvence generátoru atomové hodiny použity energetické hladiny molekul nebo na kvantové úrovni atomů. Kvantová mechanika zavádí komunikace „jádro - elektrony“ systém s několika diskrétních energetických hladin. Pokud se takový systém bude mít vliv elektromagnetického pole s přesně předem stanovené frekvenci, bude přechod ze systému z nízké na vysokou. Je také možné, a opačný proces atomové přechodu z vyšší úrovně na nízkou, následovaný vyzařování energie. Tyto jevy mohou sledovat a zaznamenávat všechny energetické skoky a vytváří něco jako oscilačního obvodu (také známý jako atomová oscilátor). Jeho rezonanční kmitočet bude odpovídat rozdílu energie mezi sousedními úrovněmi přechodu atomů děleno Planckova konstanta.
Tento oscilačního obvodu má nesporné výhody ve srovnání se svými mechanickými a astronomických prekurzorů. U jednoho z atomového oscilátoru rezonanční frekvenci atomů látky je stejný, což není kyvadla a piezoelektrické krystaly. Navíc, atomy nejsou v průběhu času mění, jejich vlastnosti a nenosí ven. Proto atomové hodiny jsou velmi přesné a prakticky věčné chronometr.
Přesný čas a moderní technologie
Telekomunikační sítě, satelitní komunikace, GPS, NTP serveru, elektronické transakce na burze, online aukce, postup nákupu vstupenek přes internet - všechny tyto a mnohé další jevy již dlouho pevně zakotvena v našich životech. Ale pokud se lidstvo dosud vynalezl atomové hodiny, to vše by prostě tam není. Přesná synchronizace času, která umožňuje minimalizovat případné chyby, zpoždění a zpoždění, umožňuje jedním cílem maximalizovat využití tohoto vzácného nenahraditelného zdroje, které mohou mít nikdy příliš mnoho.