Atomuhr

Zeitregler mit Atomuhr

Die Zeit, die Stunden, die Minuten, die Sekunden ... der den ganzen Tag nicht tausendmal auf die Uhr geschaut hat, um zu sehen, ob er zu spät oder zu früh zu einem Termin kommt, um zu sehen, wie viel Sie noch übrig haben, um auszusteigen arbeiten oder einfach nur sehen, wie schnell Ihre Zeit vergeht, wenn Sie mit Freunden oder der Familie eine gute Zeit an der Bar haben. Es gibt Leute, die die Uhr vorschieben, um vorsichtig zu sein, und andere, die überall zu spät kommen, weil sie nicht rechtzeitig auf die Uhr schauen. Aber sicherlich haben Sie sich die Frage gestellt, ob es eine perfekt synchronisierte Uhr gibt, die die genaue Zeit für alle anzeigt.

Ja, es existiert und es heißt Atomuhr. Es ist eine Uhr, die mit einem Zähler arbeitet, der eine Atomresonanz oder -schwingung verwendet. Es ist die bisher genaueste künstliche Uhr. Möchten Sie wissen, wie es funktioniert und woraus es besteht? Lesen Sie weiter und kennen Sie alle seine Geheimnisse.

Wie die Atomuhr funktioniert

Atomuhr der NASA

Wie bereits erwähnt, kann es erforderlich sein, die Uhrzeit jederzeit zu kennen, um Ihre täglichen Pläne zu erstellen und ruhig zu sein. Daher müssen Sie eine gut eingestellte Uhr haben, um die Tageszeit genau zu kennen. Eine Uhr, die früh oder spät ist, nützt uns nichts. Mit der Atomuhr passiert uns das nicht, weil es so ist der genaueste Mann, den es je gab.

Wenn wir es mit der traditionellen mechanischen Uhr vergleichen, die ihre Funktionsweise auf einem Pendel basiert, ist diese anders. Die erste arbeitet mit einer Schwingung, die eine Reihe miteinander verbundener Zahnräder bewegt, um einen konstanten Rhythmus zu markieren, der den Verlauf von Sekunden, Minuten und Stunden anzeigt. Die Atomuhr arbeitet jedoch mit der Frequenz der energetischen Variationen der Atome im Bereich des elektromagnetischen Mikrowellenspektrums.

Die Uhr verwendet ein Material namens Maser. Es ist ein Mikrowellenverstärker zur stimulierten Emission von Strahlung. Obwohl es komplex klingt, ist es nichts anderes als ein System, das die schwächsten Signale verstärken und in den Mikrowellenrand des elektromagnetischen Spektrums umwandeln kann. Es ist wie ein Laser.

Dieser Maser wird von einem Funksender mit gepumpt eine Frequenz von 0,000000001 Sekunden pro Tag. Die Genauigkeit dieses Pumpens ist sehr groß. Aus diesem Grund können die dort vorhandenen Ionen die Strahlung absorbieren und Licht emittieren, wenn der Funkemitter mit der Frequenz in den Variationen der Strahlung eines atomaren Elements gekoppelt ist. All dies geschieht dank Funkwellenemissionen.

Datentransformation in Zeit

Maschinerie einer Atomuhr

Wenn Ionen Strahlung absorbieren und Licht emittieren, fängt eine Fotozelle den genauen Moment ein, in dem das Licht emittiert wird, und beginnt über einen Stromkreis die Verbindung mit einem Zähler. Der Zähler ist das verantwortliche Stück für die Aufnahme die Häufigkeit, mit der die erwartete Welle zu emittieren beginnt.

Alle Daten, die im Zähler der Zeiten erhalten werden, zu denen das Ion Licht emittiert, werden an einen Computer weitergeleitet. Dann beginnen alle Operationen, die zum Senden der Impulse an die Empfänger erforderlich sind, ausgeführt zu werden. Die Endempfänger sind diejenigen, die uns visuell die richtige Zeit anzeigen.

Das Isotop, das zur Absorption von Strahlung und zur Emission von Licht verwendet wird, ist Cäsium 133. Dieses Isotop wird erhitzt, damit es seine Atome freisetzen kann, und mit den elektrischen Ladungen, die sie besitzen, können sie durch eine leere Röhre mit einem elektromagnetischen Feld geleitet werden, das als Filter fungiert, so dass nur Atome, deren Energiezustand derjenige ist, der benötigt wird kann durchgehen.

Bedeutung der Atomuhr

Präzision einer Atomuhr

Sicherlich haben Sie darüber nachgedacht, eine Atomuhr zu haben, um die beste Präzision der Welt zu erzielen und nirgendwo zu spät zu kommen. Aufgrund seiner hohen Präzision handelt es sich jedoch um eine Uhr, die für Forschungszwecke bestimmt ist. Es wird nicht nur verwendet, um die Zeiten chemischer Reaktionen zu messen oder um Experimente durchzuführen, bei denen die Zeit eine wichtige Variable ist, die berücksichtigt werden muss. Es ist sehr nützlich zu wissen die Variationen, die in der Geschwindigkeit der Zeit existieren.

Bis jetzt ist eines der vollständigsten und bekanntesten Experimente, bei denen die Atomuhr verwendet wurde, das Senden von Flugzeugen in entgegengesetzte Richtungen um die Erde. Sobald die Flugzeuge von ihrem Ursprung abweichen, wird die Uhr gestartet und die Zeit gemessen, die beide benötigen, um anzukommen. So wird das überprüft besondere Relativitätstheorie gilt. Ein weiteres Experiment besteht darin, eine Atomuhr im Keller eines Wolkenkratzers und eine andere auf dem Dach zu platzieren, um den Unterschied zwischen beiden zu erkennen. Für diese Art von Experimenten benötigen Sie eine Uhr mit großer Präzision.

Derzeit wird diese Atomuhr zur Bildung der GPS-Satelliten verwendet, die wir in unseren Smartphones oder Autos verwenden. Daher ist die Zeit dieser Geräte sehr genau. Soweit zu sehen ist, hat es keine restriktive Labornutzung, sondern wird indirekt von uns allen verwendet.

Können wir eine Hand-Atomuhr haben?

Atom-Armbanduhr

Wer möchte nicht eine so präzise Uhr in der Hand haben, um überall hin zu gehen und die genaue Zeit zu kennen. Atomuhren können jedoch niemals unsere Hände erreichen. Sie haben ein großes Problem und es ist das, um so gute Präzision zu haben erfordern sehr stabile Umgebungen und sehr kalte Temperaturen. Nur in diesen Umgebungen tritt die genaue Präzision der Atomuhr in den Vordergrund.

Auf der anderen Seite die Uhren, die wir derzeit erwerben können Sie sind ziemlich genau und es wurde geschätzt, dass es keine großartigen Marktoptionen geben würde. Aufgrund seiner Komponenten und seiner Schwierigkeiten bei der Wartung wäre es eine teure Uhr und würde die Märkte nicht beeinträchtigen. Es gibt nicht viel Aussicht auf einen Verkauf, der die Entwicklung von Mechanismen für eine atomare Armbanduhr fördert.

Sie können ständig Menschen auf der Welt beobachten, die nicht wissen, was sie mit ihrem Geld anfangen sollen, und vielleicht ist diese Gruppe von Menschen bereit, sehr hohe Preise für diesen Uhrentyp zu zahlen, der so genau am Handgelenk sitzt. Nur zu sagen, dass sie etwas Einzigartiges haben und sich von anderen Menschen unterscheiden, könnte eine gute Marktoption sein.

Wie dem auch sei, es ist eine Art Uhr, die für die Wissenschaft sehr notwendig ist und dazu beiträgt, die Welt, in der wir leben, besser zu verstehen.


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