În trecut, în 2012, patruzeci și cinci de ani de la momentul în care omenirea a decis să utilizeze cronometraj atomice pentru măsurarea cât mai exactă a timpului. În 1967, International SI categoria de timp nu mai este determinată de scale astronomice - să le înlocuiască a venit frecvență standard de cesiu. Că el a fost un nume popular acum - ceasul atomic. Timpul exact pe care le permit să determine o eroare mică într-o secundă, în trei milioane de ani, ele pot fi folosite ca un timp standard, oriunde în lume.
Un pic de istorie
Însăși ideea de a folosi vibrațiile atomice pentru măsurarea precisă a timpului a fost propus pentru prima dată în 1879 de fizicianul britanic William Thomson. În rolul de rezonatori emițător atomi care oamenii de știință propun utilizarea hidrogenului. Primele încercări de a pune în aplicare ideea în practică efectuată doar în 40 de ani. secolului XX. Și ceas atomic primul lucru din lume a apărut în 1955 în Marea Britanie. creatorul lor a fost britanic fizician experimental Dr. Louis Essen. Am lucrat aceste ore, pe baza de cesiu-133 Vibrațiile atom și oamenii de știință din cauza lor în cele din urmă au fost capabili să măsoare timpul cu mult mai mare precizie decât era înainte. Prima unitate din Essen de eroare admisă nu este mai mult de o secundă pentru fiecare o sută de ani, dar în cele din urmă acuratețea măsurătorilor a crescut în mod repetat și eroarea pe secundă se apropie doar de 2-3 100000000 ani.
ceas atomic: funcționare
Cum acest „dispozitiv“ inteligent? Ca generator de frecventa de rezonanta ceasurile atomice aplicate nivelele de energie ale moleculelor sau la nivelul cuantic al atomilor. Mecanica cuantică stabilește comunicarea „nucleu - electroni“ sistem cu mai multe nivele de energie discrete. În cazul în care un astfel de sistem va afecta câmpul electromagnetic cu frecvență strict predeterminată, va exista o tranziție a sistemului de la mic la mare. Este de asemenea posibil, și procesul de tranziție atomică inversă de la un nivel superior la un nivel scăzut, urmat de radiație de energie. Aceste fenomene pot monitoriza și înregistra toate salturi de energie, creând ceva de genul circuit oscilant (de asemenea, cunoscut sub numele de oscilator atomic). frecvența de rezonanță va corespunde diferenței de energie dintre nivelele adiacente de tranziție a atomilor împărțit la constanta lui Planck.
Acest circuit de oscilație are avantaje incontestabile în comparație cu precursorii lor mecanice și astronomice. Pentru unul din atomic oscilator frecvența de rezonanță a atomilor unei substanțe este același, care nu este pendulele și cristalele piezoelectrice. În plus, atomii nu se schimbă în timp, proprietățile lor și nu se uzeaza. Prin urmare, ceasuri atomice sunt extrem de precise și Cronometrul practic perpetuă.
Ora exactă și tehnologia modernă
Rețelele de telecomunicații, comunicații prin satelit, GPS, NTP-server, tranzacțiile electronice pe bursă, licitații online, procedura de cumpărare de bilete prin Internet - toate acestea și multe alte fenomene a fost mult timp ferm stabilit în viața noastră. Dar dacă omenirea nu a inventat ceasul atomic, toate acestea ar pur și simplu acolo. Sincronizarea de timp precis, care vă permite să reducă la minimum orice erori, întârzieri și întârziere, o permite să maximizeze utilizarea acestei resurse de neînlocuit prețioase, care nu poate avea prea mult.