In het verleden, in 2012, vijfenveertig jaar vanaf het moment waarop de mensheid besloten om atoomtijdfunctie gebruiken voor de meest nauwkeurige meting van de tijd. In 1967, het Internationale SI wordt categorie van de tijd niet langer bepaald door astronomische schalen - ter vervanging van hen kwam cesium frequentie standaard. Dat was hij een populaire naam nu - de atoomklok. De exacte tijd dat ze je in staat om een kleine fout vast in een seconde op de drie miljoen jaar, kunnen ze worden gebruikt als een standaard tijd overal in de wereld.
Een beetje geschiedenis
Het idee van het gebruik van atomaire trillingen om de precieze meting van de tijd werd voor het eerst in 1879 voorgesteld door de Britse natuurkundige William Thomson. In de rol van resonatoren emitter atomen die wetenschappers voorstellen waterstof toe te passen. De eerste pogingen om het idee praktisch alleen plaats in de 40 uitvoering. twintigste eeuw. En 's werelds eerste werkende atoomklok verscheen in 1955 in het Verenigd Koninkrijk. Hun schepper was de Britse experimentele natuurkunde Dr Louis Essen. We werkten die uren op basis van het cesium-133 atoom trillingen en wetenschappers omdat ze eindelijk in staat waren om de tijd te meten met een veel grotere nauwkeurigheid dan voorheen. Het eerste apparaat in Essen toelaatbare fout is niet meer dan één seconde voor elke honderd jaar, maar uiteindelijk de nauwkeurigheid van de metingen herhaaldelijk verhoogd en de fout per seconde komt er slechts 2-3 honderd miljoen jaar.
Atoomklok: operatie
Hoe werkt deze slimme "apparaat"? Aangezien de resonantiefrequentie generator atoomklokken toegepast energieniveaus van de moleculen of op kwantumniveau van atomen. Kwantummechanica een communicatie "nucleus - elektronen" systeem met een aantal discrete energieniveaus. Als zo'n systeem beïnvloedt het elektromagnetische veld strikt voorafbepaalde frequentie, is er een overgang van het stelsel van laag naar hoog. Het is ook mogelijk, en omgekeerd atomaire overgangsproces van een hoger niveau naar een laag, gevolgd door bestraling van energie. Deze verschijnselen kunnen bewaken en registreren alle energie sprongen, waardoor iets van de trillingskring (ook bekend als de atomaire oscillator). De resonantiefrequentie is gelijk aan het energieverschil tussen aangrenzende niveaus van overgang atomen gedeeld door constante van Planck.
Deze oscillatieschakeling heeft onmiskenbare voordelen ten opzichte van hun mechanische en astronomische precursors. Voor een van de atomaire oscillator resonantiefrequentie van de atomen van een stof dezelfde, die niet de slingers en piëzo-elektrische kristallen. Daarnaast hebben de atomen niet veranderen in de tijd, hun eigenschappen en niet slijten. Daarom atoomklokken zijn uiterst nauwkeurig en vrijwel eeuwigdurende chronometer.
De precieze tijd en moderne technologie
Telecommunicatienetwerken, satellietcommunicatie, GPS, NTP-server, elektronische transacties op de beurs, online veilingen, de procedure van het kopen van tickets via het internet - al deze en vele andere verschijnselen is al lang stevig gevestigd in ons leven. Maar als de mensheid de atoomklok niet heeft uitgevonden, dit alles zou er gewoon niet. De precieze tijd synchronisatie die u toelaat om eventuele fouten, vertragingen en vertraging te minimaliseren, maakt het mogelijk om het gebruik van deze kostbare onvervangbare bron, die nooit te veel kan hebben maximaliseren.