تا همین اواخر ، دقیق ترین ساعت یک ساعت کوانتومی در نظر گرفته می شد ، که فقط 1 ثانیه در 3.7 میلیارد سال اشتباه داشت. ساعت تجربی اتمی توسعه یافته در ایالات متحده آمریکا ، در ایالت کلرادو ، از آنها پیشی گرفت.
در سال 2014 ، گروهی از دانشمندان تحقیقاتی از دانشگاه کلرادو بولدر و انستیتوی ملی استاندارد و فناوری از اختراع ساعت اتمی استرانسیم خبر دادند. این ساعت 1.5 برابر دقیق تر از ساعت های قبلی است.
اگر چنین ساعتی می توانست به مدت پنج میلیارد سال بدون وقفه کار کند ، آنگاه جلو نمی رود و حتی یک ثانیه هم عقب نمی ماند.
در این دقیق ترین ساعت در جهان ، چندین هزار اتم استرانسیم در زنجیره هایی از حدود صد فیلتر قرار گرفته اند که یک شبکه نوری است که توسط یک پرتو لیزر قدرتمند تشکیل می شود.
فرکانس ارتعاشات اتم های استرانسیم 430 میلیارد بار در ثانیه است. به لطف این فرکانس ، ساعت های استرانسیم بسیار دقیق تر از ساعت های سزیم شناخته شده توسط استانداردهای جهانی هستند.
ساعتهای استرانسیم و سزیم
طبق استانداردهای بین المللی ، ساعت های اتمی مبتنی بر سزیم دقیق ترین ساعت ها محسوب می شوند. به عنوان مثال ، ساعت های NIST-F1 در کلرادو ، ایالات متحده آمریکا هستند.
ساعت های استرانسیوم نوری در فرکانس های بالاتر از ساعت های سزیم که از مایکروویو استفاده می کنند ، کار می کنند. به دلیل دقت و ثبات زیاد ، ساعت های استرانسیوم ممکن است جایگزین سزیم شوند و در سراسر جهان به عنوان استاندارد اصلی برای اندازه گیری زمان جهان شناخته شوند.
چگونه کارایی ساعت اتمی اندازه گیری می شود
برای اندازه گیری کارایی ساعت اتمی از دو پارامتر اصلی استفاده می شود: ثبات و دقت. پایداری نشان می دهد که چگونه سرعت ساعت در طول زمان تغییر می کند و برای عملکرد طولانی مدت حرکت مهم است. دقت نشان می دهد که ساعت نزدیک به فرکانس تشدیدی است که در آن اتم های متصل شده بین سطح انرژی می لرزند.
از نظر پایداری و دقت ، ساعت استرانسیوم آزمایشی تمام رکوردها را می شکند.
چرا به ساعت اتمی نیاز دارید؟
فناوری اندازه گیری زمان از کمتر به دقیق تر تبدیل شده است. در ابتدا اندازه گیری هر ساعت کافی بود ، سپس اندازه گیری دقیقه و ثانیه امکان پذیر شد.
با وجود دقت بالا ، ساعتهای اتمی برای انسان چندان ضروری به نظر نمی رسند. اما این فقط در نگاه اول است.
چنین دقت اندازه گیری زمان برای برخی از سیستم ها ضروری است ، جایی که حتی یک میلیاردم ثانیه نقش مهمی دارد. به عنوان مثال ، از ساعت های اتمی برای همگام سازی عملکرد سیستم های مخابراتی و همچنین سیستم های ناوبری ماهواره ای استفاده می شود.
شرکت هایی که برق را تأمین می کنند از فناوری هسته ای برای تعیین محل آسیب دیدن سیم های برق استفاده می کنند. اکتشافات فضایی با استفاده از فناوری ساعت اتمی مشاهدات رادیویی اجسام فضایی دور را انجام می دهد.
فرکانس مفهومی است که در مورد زمان کاربرد دارد. این قدر زمان است ، این سرعت دویدن ساعت است. برای جلوگیری از همپوشانی بین ایستگاه ها و کانال ها ، این مقدار در پخش های رادیویی و تلویزیونی در نظر گرفته می شود.
مشاهدات فضا با کاوشگر در داخل منظومه شمسی بدون مشارکت ساعتهای اتمی دقیق در ایستگاههای زمین غیرممکن است.
زمان نقش مهمی در ترتیب انواع فعالیتهای انسانی دارد. بازارهای مالی برای تعیین زمان معاملات به محاسبات دقیق تر و دقیق تری نیاز دارند.
