Sa nakaraan, sa 2012, apat na pu't limang taon mula sa sandali na ang sangkatauhan ay nagpasya na gamitin ang atomic timekeeping para sa pinaka-tumpak na pagsukat ng oras. Sa 1967, ang International SI kategorya ng mga oras ay hindi na natukoy sa pamamagitan ng mga astronomical na mga antas - upang palitan ang mga ito ay dumating tsesiyum dalas pamantayan. Na siya ay isang popular na pangalan ngayon - ang atomic orasan. Ang eksaktong oras na sila payagan ka upang matukoy ang isang maliit na maliit error sa isang segundo sa tatlong milyong taon, maaari silang gamitin bilang isang batayang oras sa kahit saan sa mundo.
Ang isang maliit na kasaysayan
Ang napaka-ideya ng paggamit ng atomic vibrations sa tumpak na pagsukat ng oras ay unang iminungkahi sa 1879 sa pamamagitan ng British pisisista William Thomson. Sa papel na ginagampanan ng resonators emitter atom na ang mga siyentipiko imungkahi na gamitin hydrogen. Ang unang mga pagtatangka upang ipatupad ang mga ideya sa kasanayan isasagawa lamang sa 40s. ikadalawampung siglo. At unang nagtatrabaho atomic orasan sa buong mundo lumitaw noong 1955 sa UK. Ang kanilang mga taga-gawa ay ang British pang-eksperimentong pisisista Dr Louis Essen. Kami ay nagtrabaho ng mga oras na batay sa tsesiyum-133 atom vibrations at siyentipiko dahil sa kanila sa wakas ay able sa sukatin oras na may mas higit na kawastuhan kaysa ito ay bago. Ang unang yunit sa Essen pinapayagan error ay hindi hihigit sa isang segundo para sa bawat isang daang taon, ngunit sa huli ay ang katumpakan ng mga sukat paulit-ulit na nadagdagan at ang error sa bawat segundo ay darating up lamang 2-3 daang milyong taon.
Atomic clock: operasyon
Paano gumagana ang matalino "device"? Bilang ang resonance frequency generator atomic clocks inilapat antas ng enerhiya ng molecules o sa quantum na antas ng atoms. Quantum mechanics ay nagtatatag ng komunikasyon "nucleus - electron" system na may ilang mga hiwalay na mga antas ng enerhiya. Kung tulad ng isang sistema ay makakaapekto sa electromagnetic field na may mahigpit na paunang natukoy na dalas, magkakaroon ng transition ng system mula mababa hanggang mataas. Posible rin, at ang reverse proseso atomic transition mula sa isang mas mataas na antas sa isang mababang, na sinusundan ng radiation ng enerhiya. Ang mga phenomena ay maaaring subaybayan at i-record ang lahat ng mga enerhiya jumps, paglikha ng isang bagay tulad ng oscillating circuit (kilala rin bilang ang atomic oscillator). Nito resonance frequency ay tumutugma sa ang enerhiya pagkakaiba sa pagitan ng mga katabing mga antas ng paglipat ng mga atoms hinahati sa pamamagitan ng Planck 's tapat.
Ito imbayog circuit ay hindi maikakaila pakinabang kung ihahambing sa kanilang mga makina at pang-astronomiya precursors. Para sa isa sa mga atomic osileytor malagong dalas ng mga atom ng isang sustansiya ay pareho, na kung saan ay hindi ang pendulums at piezoelectric kristal. Sa karagdagan, ang mga atoms huwag baguhin sa paglipas ng panahon, ang kanilang mga ari-arian at huwag masira. Samakatuwid, atomic clocks ay lubhang tumpak at halos panghabang-buhay kronomiter.
Ang eksaktong oras at modernong teknolohiya
Telecommunication network, satellite komunikasyon, GPS, NTP server, electronic transaksyon sa stock exchange, online auction, ang mga pamamaraan ng pagbili ng tiket sa pamamagitan ng Internet - lahat ng mga ito at maraming iba pang mga phenomena ay may matagal na maitatag sa ating mga buhay. Ngunit kung ang sangkatauhan ay hindi imbento ng atomic orasan, ang lahat ng ito gagawin hindi lang doon. Ang tumpak na oras synchronization na nagbibigay-daan sa iyo upang i-minimize ang anumang mga error, mga pagkaantala at pagkaantala, nagbibigay-daan sa isa upang i-maximize ang paggamit ng mga ito mahalagang irreplaceable na mapagkukunan, na kung saan ay hindi kailanman ay maaaring magkaroon ng masyadong maraming.