In die verlede, in 2012, vyf en veertig jaar vanaf die oomblik wanneer die mensdom besluit om atoom tijdwaarneming gebruik vir die mees akkurate meting van tyd. In 1967 het die Internasionale SI is kategorie van tyd nie meer bepaal deur astronomiese skaal - te vervang hulle gekom sesium frekwensie standaard. Dit was hy 'n gewilde naam nou - die atoomhorlosie. Die presiese tyd wat hulle toelaat om 'n klein fout te bepaal in 'n sekonde in drie miljoen jaar, kan hulle gebruik word as 'n standaard tyd op enige plek in die wêreld.
'N bietjie geskiedenis
Die hele idee van die gebruik van atoom vibrasies om die presiese meting van tyd is vir die eerste in 1879 voorgestel deur die Britse fisikus William Thomson. In die rol van resonators emittor atome wat wetenskaplikes stel om waterstof te gebruik. Die eerste pogings om die idee in die praktyk onderneem net in die 40s te implementeer. twintigste eeu. En die wêreld se eerste werk atoomhorlosie verskyn in 1955 in die Verenigde Koninkryk. Hul skepper was die Britse eksperimentele fisikus dr Louis Essen. Ons het daardie uur gebaseer op die sesium-133 atoom vibrasies en wetenskaplikes as gevolg van hulle uiteindelik in staat was om tyd te meet met veel groter akkuraatheid as wat dit was voor. Die eerste eenheid in Essen toelaatbaar fout is nie meer as 'n sekonde vir elke honderd jaar, maar uiteindelik die akkuraatheid van metings herhaaldelik toegeneem en die fout per sekonde gaan kom slegs 2-3 honderd miljoen jaar.
Atoomhorlosie: operasie
Hoe werk hierdie slim "toestel"? As die resonansie frekwensie generator atoom-horlosies toegepas energievlakke van die molekules of by die kwantum vlak van atome. Kwantummeganika vestig kommunikasie "kern - elektrone" stelsel met 'n paar diskrete energievlakke. Indien so 'n stelsel sal beïnvloed die elektromagnetiese veld met streng voorafbepaalde frekwensie, sal daar 'n oorgang van die stelsel van laag na hoog wees. Dit is ook moontlik, en die omgekeerde atoom oorgangsproses van 'n hoër vlak tot 'n laagtepunt, gevolg deur bestraling van energie. Hierdie verskynsel kan monitor en aan te teken al die energie spronge, die skep van iets soos die ossillerende kring (ook bekend as die atoom ossillator). Sy resonansie frekwensie sal stem ooreen met die verskil energie tussen aangrensende vlakke van oorgang van atome gedeel deur konstante Planck se.
Hierdie fluktuering kring het onteenseglike voordele in vergelyking met hul meganiese en astronomiese voorlopers. Vir een van die atoom ossillator resonante frekwensie van die atome van 'n stof is die dieselfde, wat nie die pendulums en piëzo-elektriese kristalle. Daarbenewens het die atome verander nie met verloop van tyd, hul eienskappe en nie verslyt. Daarom, atoom-horlosies is uiters akkurate en feitlik ewige chronometer.
Die presiese tyd en moderne tegnologie
Telekommunikasie netwerke, satelliet-kommunikasie, GPS, NTP-bediener, elektroniese transaksies op die aandelebeurs, aanlyn-veiling, die prosedure van die koop van kaartjies via die internet - al hierdie en baie ander verskynsels is lank reeds stewig gevestig in ons lewens. Maar as mens die atoomhorlosie nie uitgevind, al hierdie dinge sou net nie daar nie. Die presiese tyd sinchronisasie waarmee jy enige foute, vertragings en vertraging te verminder, in staat stel om die gebruik van hierdie kosbare onvervangbaar hulpbron, wat nooit te veel kan hê maksimeer.