Tidigare, 2012, blev fyrtiofem årfrån det ögonblick då mänskligheten bestämde sig för att använda atomtidsåtgång för att mäta tiden så noggrant som möjligt. 1967, i det internationella SI-systemet, upphörde tidskategorin att bestämmas av astronomiska vågar - de ersattes av cesiumfrekvensstandarden. Det var han som fick det populära namnet idag - klockan. Den exakta tiden de tillåter att bestämma har ett obetydligt fel på en sekund över tre miljoner år, vilket gör det möjligt att använda dem som en standard för tid var som helst i världen.
Lite historia
Tanken är att använda atomer vibrationer tillSuper precise tidsmätning uttrycktes först 1879 av den brittiska fysikern William Thomson. I rollen som emitter av resonatoratomer föreslog denna forskare att använda väte. De första försöken att genomföra idén i praktiken genomfördes endast på 40-talet. tjugonde århundradet. Och världens första arbetsklockor dök upp 1955 i Storbritannien. Deras skapare var den brittiska experimentell fysikern Dr. Louis Essen. Dessa klockor fungerade på grundval av oscillationer av cesium-133 atomer och tack vare dem kunde forskare äntligen mäta tiden med mycket större noggrannhet än vad de gjorde tidigare. Den första Essen-enheten tillåter ett fel på högst ett sekund varje hundra år, men därefter ökade mätarnas noggrannhet många gånger och felet per sekund kunde bara ske i 2-3 hundra miljoner år.
Atomklockor: driftsprincipen
Hur fungerar den här geniala "enheten"?Atomklockor använder energinivåerna för molekyler eller atomer på kvantnivå som en generator med resonansfrekvens. Kvantmekanik upprättar en koppling mellan systemet "atomic nucleus-electrons" och flera separata energinivåer. Om ett elektromagnetiskt fält med en strikt specificerad frekvens kommer att verka på ett sådant system, kommer detta system att övergå från en låg nivå till en hög. Den omvända processen är också möjlig: övergången av en atom från en högre nivå till en låg, åtföljd av strålning av energi. Dessa fenomen kan kontrolleras och registreras alla energihopp, vilket skapar något som en oscillerande krets (det kallas också en atomoscillator). Dess resonansfrekvens kommer att motsvara skillnaden i energi i angränsande atomövergångsnivåer, dividerat med Plancks konstant.
En sådan oscillerande krets har obestridligtfördelar jämfört med deras mekaniska och astronomiska föregångare. För en sådan atomoscillator är resonansfrekvensen för atomer av någon substans densamma, vilket inte kan sägas om pendlar och piezokristaller. Dessutom förändrar atomer inte sina egenskaper över tid och slits inte ut. Därför är en atomur en extremt noggrann och nästan tidlös kronometer.
Exakt tid och modern teknik
Telekommunikationsnät, satellitkommunikation,GPS, NTP-servrar, elektroniska transaktioner på utbytet, online-auktioner, proceduren för att köpa biljetter via Internet - alla dessa och många andra fenomen har länge varit fast förankrade i våra liv. Men om mänskligheten inte hade uppfunnit atomklockan, skulle allt detta helt enkelt inte ha hänt. Den exakta tiden, synkronisering som gör det möjligt att minimera eventuella fel, förseningar och förseningar gör det möjligt för en person att utnyttja denna ovärderliga ersättningsbara resurs, som aldrig är för mycket.
