בעבר, 2012, זה הפך ארבעים וחמש שניםמן הרגע שבו האנושות החליטה להשתמש בזמנים אטומיים לצורך המדידה המדויקת ביותר של הזמן. בשנת 1967, במערכת הבינלאומית של SI, קטגוריית הזמן חדלה להיות נקבעת על ידי קשקשים אסטרונומיים - תקן צזיום של תדר החליף אותם. הוא קיבל את השם הפופולרי עכשיו - השעון האטומי. הזמן המדויק שהם מאפשרים לנו לקבוע הוא טעות לא מבוטלת של שנייה אחת בשלושה מיליון שנים, מה שמאפשר לנו להשתמש בהם כסטנדרט של זמן בכל חלק של העולם.
קצת היסטוריה
עצם הרעיון של שימוש ברטט אטומיהמדידה המדויקת של הזמן באה לידי ביטוי לראשונה בשנת 1879 על ידי הפיזיקאי הבריטי ויליאם תומסון. בתפקיד של פולט של אטומים מהוד, מדען זה הציע להשתמש במימן. הניסיונות הראשונים לממש את הרעיון בפועל נעשו רק בשנות ה -40. של המאה העשרים. והשעונים האטומיים הראשונים בעולם הופיעו בשנת 1955 בבריטניה. היוצר שלהם היה הניסוי הפיזיקאי הבריטי ד"ר לואיס אסן. השעון עבד על בסיס תנודות של אטומי צסיום -133, ובזכותם המדענים הצליחו סוף סוף למדוד את הזמן עם דיוק הרבה יותר גדול ממה שהיה בעבר. מכשיר Essen הראשון איפשר שגיאה של לא יותר משנייה עבור כל מאה שנים, אבל לאחר מכן את הדיוק של מדידות גדל שוב את השגיאה לשנייה יכול לרוץ רק 2-3 מאות מיליון שנה.
שעון אטומי: עקרון הפעולה
כיצד פועל "התקן" ערמומי זה? כגנרטור של תדר תהודה, שעונים אטומיים משתמשים ברמות האנרגיה של מולקולות או אטומים ברמת הקוונטים. מכניקת הקוונטים קובעת את הקשר בין מערכת "הגרעין האטומי" לבין מספר רמות אנרגיה בדידות. אם מערכת כזו מושפעת משדה אלקטרומגנטי עם תדר מוגדר בהחלט, אז המערכת הזו תעבור מרמה נמוכה לגבוהה. תהליך הפוך הוא אפשרי גם: המעבר של אטום מרמה גבוהה יותר ל נמוך, מלווה קרינה של אנרגיה. תופעות אלו ניתן לשלוט קבוע כל קפיצות האנרגיה, יצירת משהו כמו מעגל תנודה (זה נקרא גם מתנד אטומי). תדר התהודה שלה יתאים להפרש האנרגיה של רמות השכנות של המעבר האטומי, מחולק קבוע פלנק.
למעגל תנודה כזה אין כל ספקכבוד בהשוואה לקודמיו המכניים והאסטרונומיים. עבור מתנד אטומי כזה, תדר התהודה של האטומים של כל חומר יהיה זהה, אשר לא ניתן לומר עבור pendulums וגבישים piezoelectric. בנוסף, האטומים אינם משנים את תכונותיהם לאורך זמן ואינם מתבלים. לכן, השעון האטומי הוא כרונומטר מדויק מאוד כמעט נצחי.
זמן מדויק וטכנולוגיות מודרניות
רשתות טלקומוניקציה ותקשורת,GPS, NTP שרת, עסקות אלקטרוניות בבורסה, מכירות הפומביות באינטרנט, ההליך של רכישת כרטיסים דרך האינטרנט - כל אלה תופעות רבות אחרות כבר זמן רב מבוססים היטב בחיינו. אבל אם האנושות לא המציא את השעון האטומי, כל זה פשוט לא קיים. סנכרון הזמן המדויק המאפשר לך למזער שגיאות, עיכובים ועיכובים, מאפשר אחד כדי למקסם את השימוש במשאב התחליף היקר הזה, שבו לא יכול להיות יותר מדי.
