Horloges atomiques: Histoire et Modernité

Dans le passé, en 2012, quarante-cinq ans à compter du moment où l'humanité a décidé d'utiliser atomique pour la Chronométrage mesure la plus précise du temps. En 1967, l'Internationale SI catégorie de temps n'est plus déterminé par des échelles astronomiques – pour les remplacer sont venus étalon de fréquence de césium. Qu'il était un nom populaire maintenant – l'horloge atomique. L'heure exacte qu'ils vous permettent de déterminer une petite erreur dans une seconde en trois millions d'années, ils peuvent être utilisés comme un temps standard partout dans le monde.

Un peu d' histoire

L'idée même d'utiliser les vibrations atomiques à la mesure précise du temps a été proposé en 1879 par le physicien britannique William Thomson. Dans le rôle de résonateurs émetteur atomes que les scientifiques proposent d'utiliser l'hydrogène. Les premières tentatives pour mettre en œuvre l'idée dans la pratique engagée que dans les années 40. XXe siècle. Et est apparu en 1955 au Royaume-Uni première horloge atomique travaillant dans le monde. Leur créateur était le physicien expérimental britannique Dr Louis Essen. Nous avons travaillé ces heures sur la base de césium-133 vibrations atomiques et les scientifiques en raison de leur enfin ont pu mesurer le temps avec une précision beaucoup plus grande que ce qu'elle était avant. La première unité dans l' erreur admissible Essen n'est pas plus d'une seconde pour tous les cent ans, mais finalement la précision des mesures a augmenté de façon répétée et l'erreur par seconde est à venir seulement 2-3 100.000.000 années.

horloge atomique: opération

Comment cela intelligent « appareil »? Comme le générateur de fréquence de résonance des horloges atomiques appliquées les niveaux d'énergie des molécules ou au niveau quantique des atomes. La mécanique quantique établit une communication « noyau – électrons » système à plusieurs niveaux discrets d'énergie. Si un tel système va affecter le champ électromagnétique avec une fréquence strictement prédéterminée, il y aura une transition du système de bas en haut. Il est également possible, et le processus inverse transition atomique à partir d'un niveau supérieur à un plus bas, suivi par un rayonnement d'énergie. Ces phénomènes peuvent surveiller et enregistrer tous les sauts d'énergie, ce qui crée quelque chose comme le circuit oscillant (aussi connu comme l'oscillateur atomique). Sa fréquence de résonance correspond à la différence d'énergie entre les niveaux adjacents de transition des atomes divisé par la constante de Planck.

Ce circuit d'oscillation présente des avantages indéniables par rapport à leurs précurseurs mécaniques et astronomiques. Pour l'un de la fréquence de résonance de l'oscillateur atomique des atomes d'une substance est la même, qui ne sont pas les balanciers et les cristaux piézo-électriques. De plus, les atomes ne changent pas au fil du temps, leurs propriétés et ne portent pas. Par conséquent, les horloges atomiques sont extrêmement précis et chronomètres quasi perpétuelle.

L'heure exacte et la technologie moderne

Réseaux de télécommunication, communications par satellite, GPS, NTP-serveur, les transactions électroniques sur la bourse, des ventes aux enchères en ligne, la procédure d'achat de billets par Internet – tous ces éléments et bien d'autres phénomènes a longtemps été fermement établie dans notre vie. Mais si l'homme n'a pas inventé l'horloge atomique, tout cela ne serait tout simplement pas là. La synchronisation temporelle précise qui permet de minimiser les erreurs, les retards et les retards, permet un de maximiser l'utilisation de cette précieuse ressource irremplaçable, qui ne peut jamais avoir trop.