Tid, timer, minutter, sekunder ... der ikke har kigget tusind og en gang på uret hele dagen for at se, om han ankommer sent eller tidligt til en aftale, for at se hvor meget du har tilbage for at komme af arbejde eller bare for at se, hvor hurtigt din tid går, når du har det sjovt i baren med venner eller familie. Der er mennesker, der fremrykker uret for at være forsigtige, og andre der er forsinkede overalt, fordi de ikke ser på uret til tiden. Men du har bestemt stillet dig selv spørgsmålet om, vil der være et perfekt synkroniseret ur, der markerer det nøjagtige tidspunkt for alle?
Ja det eksisterer, og det kaldes atomur. Det er et ur, der fungerer ved at betjene en tæller, der bruger en atomresonans eller vibration. Det er det mest nøjagtige menneskeskabte ur til dato. Vil du vide, hvordan det fungerer, og hvad det er lavet af? Bliv ved med at læse og kend alle dens hemmeligheder.
Sådan fungerer atomuret
Som vi har nævnt før, kan det være nødvendigt at kende klokkeslættet til enhver tid for at lave dine daglige planer og være rolige. Derfor er du nødt til at have et godt indstillet ur for at kende godt tidspunktet på dagen, du er. Et ur, der er tidligt eller sent, nytter ikke os. Med atomuret sker dette ikke for os, fordi det er tilfældet den mest nøjagtige mand nogensinde har skabt.
Hvis vi sammenligner det med det traditionelle mekaniske ur, som baserer dets funktion på et pendul, er denne anderledes. Den første arbejder med en svingning, der bevæger en række gear, der er forbundet med hinanden, for at markere en konstant rytme, der indikerer passering af sekunder, minutter og timer. Atomuret fungerer imidlertid efter frekvensen af de energiske variationer af atomerne i det elektromagnetiske spektrum af mikrobølgeovnen.
Uret bruger et materiale kaldet Maser. Det er en mikrobølgeforstærker til stimuleret stråling. Selvom det lyder komplekst, er det intet andet end et system, der er i stand til at forstærke de svageste signaler og omdanne dem til mikrobølgeovnen i det elektromagnetiske spektrum. Det er som om det er en laser.
Denne Maser pumpes af en radiosender med en frekvens på 0,000000001 sekunder pr. dag. Nøjagtigheden af denne pumpning er meget stor. Af denne grund, når radioemitteren er koblet med frekvensen i variationerne af strålingen af et atomelement, er ionerne, der der, i stand til at absorbere strålingen og udsende lys. Alt dette sker takket være radiobølgemissioner.
Datatransformation til tid
Når ioner absorberer stråling og udsender lys, fanger en fotoelektrisk celle det nøjagtige øjeblik, hvor lyset udsendes, og gennem et kredsløb begynder forbindelsen med en tæller. Tælleren er det stykke, der har ansvaret for at kunne optage antallet af gange den forventede bølge begynder at udsende.
Alle data, der opnås i tælleren for de gange, som ionen udsender lys, sendes til en computer. Det er når alle de operationer, der er nødvendige for at sende impulser til modtagerne, begynder at blive udført. Endemodtagerne er dem, der visuelt viser os det rigtige tidspunkt.
Isotopen, der bruges til at absorbere stråling og udsende lys, er Cæsium 133. Denne isotop opvarmes, så den kan frigøre sine atomer, og med de elektriske ladninger, de besidder, kan de ledes gennem et tomt rør med et elektromagnetisk felt, der fungerer som et filter, så kun atomer, hvis energitilstand er det, der er nødvendigt kan passere igennem.
Betydningen af atomuret
Du har helt sikkert tænkt på at have et atomur for at have den bedste præcision i verden og aldrig komme for sent hvor som helst. Det er dog et ur beregnet til forskning i betragtning af dets store præcision. Det bruges ikke kun til at tidsindstille tidspunkterne for kemiske reaktioner eller til at udføre eksperimenter, hvor tid er en vigtig variabel at tage i betragtning. Det er ret nyttigt at vide de variationer, der findes i tidens hastighed.
Indtil nu er et af de mest komplette og berømte eksperimenter, hvor atomuret er blevet brugt, at sende fly i modsatte retninger rundt om jorden. Når flyene afviger fra deres oprindelse, startes uret, og den tid det tager for begge at ankomme måles. Sådan bekræftes det speciel relativitet holder. Et andet eksperiment er at placere et atomur i kælderen på en skyskraber og et andet på taget for at se forskellen mellem de to. Til disse typer eksperimenter har du brug for et ur, der har stor præcision.
I øjeblikket bruges dette atomur til dannelsen af GPS-satellitterne, som vi er vant til at bruge i vores smartphones eller biler. Derfor er tiden for disse enheder meget nøjagtig. Fra hvad der kan ses, har den ikke en begrænset laboratoriebrug, men bruges indirekte af os alle.
Kan vi have et håndholdt atomur?
Hvem ønsker ikke at have et så præcist ur som dette i deres hænder for at gå overalt og vide det nøjagtige tidspunkt. Atomure kan dog aldrig nå vores hænder. De har et stort problem, og det er det for at have så god præcision kræver meget stabile miljøer og meget kolde temperaturer. Det er kun i disse miljøer, at atomurets nøjagtige præcision kommer frem.
På den anden side de ure, som vi i øjeblikket kan erhverve de er ret nøjagtige, og det anslås, at det ikke ville have store markedsmuligheder. I betragtning af dets komponenter og dens vanskeligheder med vedligeholdelse ville det være et omkostningseffektivt ur og ikke gøre en bule på markederne. Der er ikke meget udsigter til salg, der tilskynder udviklingen af mekanismer til at have et atomur.
Du kan konstant observere mennesker i verden, der ikke ved, hvad de skal gøre med deres penge, og måske er denne gruppe mennesker villige til at betale meget høje priser for denne type ur, der er så nøjagtige på deres håndled. Bare for at sige, at de har noget unikt og forskelligt fra andre mennesker, kan det være en god markedsmulighed.
Uanset hvad det er, er det en type ur, der er meget nødvendigt for videnskaben, og som hjælper med til bedre at forstå den verden, vi lever i.