L'ora, le ore, i minuti, i secondi ... chi non ha guardato mille e una volta l'orologio durante la giornata per vedere se arriva tardi o presto per un appuntamento, per vedere quanto ti resta per smettere di Guarda quanto velocemente passa il tuo tempo quando ti diverti al bar con amici o familiari. Ci sono persone che fanno avanzare l'orologio per essere cauti e altri che sono in ritardo ovunque perché non guardano l'orologio in tempo. Ma sicuramente ti sei posto la domanda, c'è un orologio perfettamente sincronizzato che segna l'ora esatta per tutti?
Sì, esiste e si chiama orologio atomico. È un orologio che funziona azionando un contatore che utilizza una risonanza o vibrazione atomica. È l'orologio realizzato dall'uomo più accurato fino ad oggi. Vuoi sapere come funziona e di cosa è fatto? Continua a leggere e conosci tutti i suoi segreti.
Come funziona l'orologio atomico
Come accennato in precedenza, conoscere l'ora in qualsiasi momento può essere necessario per fare i tuoi programmi quotidiani ed essere calmo. Pertanto, devi avere un orologio ben impostato per conoscere bene l'ora del giorno in cui ti trovi. Un orologio che è in anticipo o in ritardo non ci serve. Con l'orologio atomico questo non ci accade perché lo è l'uomo più preciso che abbia mai creato.
Se lo confrontiamo con l'orologio meccanico tradizionale, che basa il suo funzionamento su un pendolo, questo è diverso. Il primo funziona con un'oscillazione che fa muovere una serie di ingranaggi associati tra loro per scandire un ritmo costante che indica lo scorrere di secondi, minuti e ore. Tuttavia, l'orologio atomico funziona in base alla frequenza delle variazioni energetiche degli atomi nella regione dello spettro elettromagnetico a microonde.
L'orologio utilizza un materiale chiamato Maser. È un amplificatore a microonde per l'emissione stimolata di radiazioni. Anche se suona complesso, non è altro che un sistema in grado di amplificare i segnali più deboli e trasformarli nella frangia a microonde dello spettro elettromagnetico. È come se fosse un laser.
Questo Maser è pompato da un trasmettitore radio con una frequenza di 0,000000001 secondi al giorno. La precisione di questo pompaggio è molto grande. Per questo motivo, quando l'emettitore radio è accoppiato con la frequenza nelle variazioni della radiazione di un elemento atomico, gli ioni presenti sono in grado di assorbire detta radiazione ed emettere luce. Tutto questo avviene grazie alle emissioni di onde radio.
Trasformazione dei dati in tempo
Quando gli ioni assorbono la radiazione ed emettono luce, una cellula fotoelettrica coglie il momento esatto in cui viene emessa la luce e attraverso un circuito inizia la connessione con un metro. Il contatore è il pezzo incaricato di poter registrare il numero di volte in cui l'onda attesa inizia a emettere.
Tutti i dati che si ottengono nel contatore delle volte che lo ione emette luce vengono passati ad un computer. È quando iniziano ad essere eseguite tutte le operazioni necessarie per inviare gli impulsi ai ricevitori. I ricevitori finali sono quelli che ci mostrano visivamente l'ora corretta.
L'isotopo utilizzato per assorbire le radiazioni ed emettere luce è il Cesio 133. Questo isotopo viene riscaldato in modo che possa rilasciare i suoi atomi e, con le cariche elettriche che possiede, possono essere condotti attraverso un tubo vuoto con un campo elettromagnetico che funge da filtro in modo che possano passare solo gli atomi il cui stato energetico è quello necessario. .
Importanza dell'orologio atomico
Sicuramente hai pensato di avere un orologio atomico per avere la migliore precisione al mondo e non arrivare mai in ritardo da nessuna parte. Tuttavia, è un orologio destinato alla ricerca data la sua grande precisione. Non viene utilizzato solo per cronometrare i tempi delle reazioni chimiche o per effettuare esperimenti in cui il tempo è una variabile importante da tenere in considerazione. È abbastanza utile sapere le variazioni che esistono nella velocità del tempo.
Fino ad ora, uno degli esperimenti più completi e famosi in cui è stato utilizzato l'orologio atomico è stato quello di inviare aerei in direzioni opposte attorno alla Terra. Una volta che gli aerei partono dalle loro origini, l'orologio viene avviato e viene misurato il tempo impiegato per entrambi per arrivare. Ecco come lo si verifica la relatività speciale vale. Un altro esperimento consiste nel posizionare un orologio atomico nel seminterrato di un grattacielo e un altro sul tetto per vedere la differenza tra i due. Per questi tipi di esperimenti è necessario un orologio che abbia una grande precisione.
Attualmente, questo orologio atomico viene utilizzato per la formazione dei satelliti GPS che siamo abituati a utilizzare nei nostri smartphone o automobili. Pertanto, l'ora di questi dispositivi è molto precisa. Da quanto si vede non ha un uso di laboratorio restrittivo, ma viene indirettamente utilizzato da tutti noi.
Possiamo avere un orologio atomico portatile?
Chi non vuole avere tra le mani un orologio così preciso per andare ovunque sapendo l'ora esatta. Tuttavia, gli orologi atomici non possono mai raggiungere le nostre mani. Hanno un grosso problema ed è questo per avere una precisione così buona richiedono ambienti molto stabili e temperature molto rigide. È solo in questi ambienti che viene alla ribalta la precisa precisione dell'orologio atomico.
D'altra parte, gli orologi che possiamo attualmente acquistare sono abbastanza precisi ed è stato stimato che non avrebbe grandi opzioni di mercato. Date le sue componenti e la sua difficoltà di manutenzione, sarebbe un orologio ad alto costo e non intaccerebbe i mercati. Non ci sono molte prospettive di vendita che incoraggiano lo sviluppo di meccanismi per avere un orologio da polso atomico.
Puoi osservare costantemente persone nel mondo che non sanno cosa fare con i loro soldi e forse questo gruppo di persone è disposto a pagare prezzi molto alti per questo tipo di orologio così preciso al polso. Solo per dire che hanno qualcosa di unico e diverso dalle altre persone potrebbe essere una buona opzione di mercato.
Comunque sia, è un tipo di orologio che è molto necessario per la scienza e che aiuta a comprendere meglio il mondo in cui viviamo.