Aika, tunnit, minuutit, sekunnit ... joka ei ole katsellut tuhatta kertaa kerran kellossa koko päivän nähdäksesi, saapuuko hän myöhään vai aikaisin tapaamiseen, nähdäksesi kuinka paljon sinulla on vielä jäljellä päästäksesi pois työskennellä tai yksinkertaisesti nähdä, kuinka nopeasti aika kuluu, kun pidät hauskaa baarissa ystävien tai perheen kanssa. On ihmisiä, jotka edistävät kellon olevan varovainen, ja toisia, jotka myöhästyvät kaikkialla, koska he eivät katso kelloa ajoissa. Mutta olet varmasti kysynyt itseltäsi, onko olemassa täysin synkronoitu kello, joka merkitsee tarkan ajan kaikille?
Kyllä, se on olemassa, ja sitä kutsutaan atomikello. Se on kello, joka toimii käyttämällä laskuria, joka käyttää atomiresonanssia tai tärinää. Se on tähän mennessä tarkin ihmisen tekemä kello. Haluatko tietää miten se toimii ja mistä se on tehty? Jatka lukemista ja tiedä kaikki sen salaisuudet.
Kuinka atomikello toimii
Kuten olemme aiemmin maininneet, ajan tunteminen milloin tahansa voi olla tarpeen päivittäisten suunnitelmien tekemiseen ja rauhallisuuteen. Siksi sinulla on oltava hyvin asetettu kello, jotta tiedät hyvin kellonajan. Aikaisesta tai myöhäisestä kellosta ei ole hyötyä meille. Atomikellolla tätä ei tapahdu meille, koska se on tarkin ihminen, joka on koskaan luotu.
Jos verrataan sitä perinteiseen mekaaniseen kelloon, jonka toiminta perustuu heiluriin, tämä on erilainen. Ensimmäinen toimii värähtelyllä, joka siirtää sarjaa toisiinsa liitettyjä vaihteita merkitsemään vakion rytmin, joka osoittaa sekuntien, minuuttien ja tuntien kulun. Atomikello toimii kuitenkin atomien energiamuutosten taajuudella mikroaaltouunin sähkömagneettisen spektrin alueella.
Kello käyttää materiaalia nimeltä Maser. Se on mikroaaltovahvistin stimuloituun säteilypäästöön. Vaikka se kuulostaa monimutkaiselta, se ei ole muuta kuin järjestelmä, joka kykenee vahvistamaan heikoimmat signaalit ja muuttamaan ne sähkömagneettisen spektrin mikroaaltohermoksi. Se on kuin laser.
Tätä Maseria pumpataan radiolähettimellä taajuus 0,000000001 sekuntia päivässä. Tämän pumppauksen tarkkuus on erittäin suuri. Tästä syystä, kun radiolähetin yhdistetään atomielementin säteilyn vaihteluiden taajuuteen, siellä olevat ionit pystyvät absorboimaan mainitun säteilyn ja lähettämään valoa. Kaikki tämä tapahtuu radioaaltopäästöjen ansiosta.
Tietojen muuntaminen ajaksi
Kun ionit absorboivat säteilyä ja lähettävät valoa, valokenno havaitsee tarkan hetken, jolloin valo lähtee, ja piirin kautta alkaa yhteys mittarilla. Laskuri on kappale, joka vastaa äänittämisestä kuinka monta kertaa odotettu aalto alkaa lähteä.
Kaikki tiedot, jotka saadaan niiden aikojen laskurista, jolloin ioni lähettää valoa, siirretään tietokoneelle. Kun kaikki tarvittavat toiminnot pulssien lähettämiseksi vastaanottimille alkavat suorittaa. Lopulliset vastaanottimet ovat ne, jotka näyttävät visuaalisesti oikean ajan.
Säteilyä absorboiva ja valoa emittoiva isotooppi on cesium 133. Tätä isotooppia kuumennetaan, jotta se voi vapauttaa atominsa, ja hallussaan olevilla sähkövarauksilla ne voidaan johtaa tyhjän putken läpi, jossa on sähkömagneettinen kenttä, joka toimii suodattimena siten, että vain ne atomit, joiden energiatila on tarvittava voi kulkea läpi.
Atomikellon merkitys
Olet varmasti ajatellut, että sinulla olisi atomikello, jotta sillä olisi paras tarkkuus maailmassa eikä koskaan viivästy missään. Se on kuitenkin tutkimukseen tarkoitettu kello sen suuren tarkkuuden vuoksi. Sitä ei käytetä vain kemiallisten reaktioiden aikojen ajoitukseen tai kokeiden suorittamiseen, joissa aika on tärkeä muuttuja. On melko hyödyllistä tietää ajan nopeudessa esiintyvät vaihtelut.
Toistaiseksi yksi täydellisimmistä ja kuuluisimmista kokeista, joissa atomikelloa on käytetty, on lähettää koneita vastakkaisiin suuntiin ympäri maapalloa. Kun koneet lähtevät lähtöpaikastaan, kello käynnistyy ja mitataan molempien saapumiseen kuluva aika. Näin se varmistetaan erityinen suhteellisuusteoria pätee. Toinen kokeilu on sijoittaa atomikello pilvenpiirtäjän kellariin ja toinen katolle nähdäksesi näiden kahden välisen eron. Tämän tyyppisiin kokeisiin tarvitset kellon, jolla on suuri tarkkuus.
Tällä hetkellä tätä atomikelloa käytetään muodostamaan GPS-satelliitit, joita olemme tottuneet käyttämään älypuhelimissamme tai autoissamme. Siksi näiden laitteiden aika on erittäin tarkka. Sen perusteella, mitä voidaan nähdä, sillä ei ole rajoittavaa laboratoriokäyttöä, mutta me kaikki käytämme sitä epäsuorasti.
Voisiko meillä olla kädessä pidettävä atomikello?
Kuka ei halua, että heidän käsissään on niin tarkka kello kuin mennä kaikkialle tietäen tarkan ajan. Atomikellot eivät kuitenkaan koskaan pääse käsillemme. Heillä on suuri ongelma, ja juuri siksi, että heillä on niin hyvä tarkkuus vaativat erittäin vakaita ympäristöjä ja erittäin kylmiä lämpötiloja. Atomikellon tarkka tarkkuus tulee esiin vasta näissä ympäristöissä.
Toisaalta kellot, jotka voimme tällä hetkellä hankkia ne ovat melko tarkkoja, ja on arvioitu, että sillä ei olisi hyviä markkinavaihtoehtoja. Kun otetaan huomioon sen komponentit ja huollon vaikeus, se olisi kallista kelloa, eikä se vaikuttaisi markkinoihin. Myynnissä ei ole kovin paljon mahdollisuuksia kehittää mekanismeja atomikellon käyttämiseksi.
Voit jatkuvasti tarkkailla ihmisiä maailmassa, jotka eivät tiedä mitä tehdä rahallaan, ja ehkä tämä ihmisryhmä on halukas maksamaan erittäin korkeita hintoja tällaisesta kellostaan niin tarkasti ranteessa. Pelkästään sanomalla, että heillä on jotain ainutlaatuista ja erilaista kuin muut ihmiset, voisi olla hyvä markkinavaihtoehto.
Oli miten on, se on tietyntyyppinen kello, joka on erittäin välttämätöntä tieteelle ja joka auttaa ymmärtämään paremmin maailmaa, jossa elämme.