De tijd, de uren, de minuten, de seconden ... die de hele dag niet duizend en één keer op de klok heeft gekeken om te zien of hij te laat of vroeg aankomt voor een afspraak, om te zien hoeveel je nog hebt om zonder werk te komen of gewoon om Kijk hoe snel uw tijd verstrijkt als u zich met vrienden of familie aan de bar amuseert. Er zijn mensen die de klok vooruit zetten om voorzichtig te zijn en anderen die overal te laat zijn omdat ze niet op tijd op de klok kijken. Maar je hebt jezelf vast de vraag gesteld: zal er een perfect gesynchroniseerde klok zijn die voor iedereen de exacte tijd aangeeft?
Ja, het bestaat, en het heet atoomklok. Het is een horloge dat werkt door een teller te bedienen die een atoomresonantie of trilling gebruikt. Het is het meest nauwkeurige door de mens gemaakte horloge tot nu toe. Wil je weten hoe het werkt en waar het van gemaakt is? Blijf lezen en ken al zijn geheimen.
Hoe de atoomklok werkt
Zoals we eerder hebben vermeld, kan het nodig zijn om op elk moment de tijd te kennen om uw dagelijkse plannen te maken en kalm te zijn. Daarom moet u een goed ingestelde klok hebben om de tijd van de dag goed te kennen. Een klok die vroeg of laat staat, heeft voor ons geen zin. Met de atoomklok overkomt ons dit niet omdat het zo is de meest nauwkeurige man ooit gemaakt.
Als we het vergelijken met het traditionele mechanische horloge, dat zijn werking baseert op een slinger, is dit anders. De eerste werkt met een oscillatie die een reeks aan elkaar gekoppelde versnellingen beweegt om een constant ritme te markeren dat het verstrijken van seconden, minuten en uren aangeeft. De atoomklok werkt echter door de frequentie van de energetische variaties van de atomen in het gebied van het microgolf-elektromagnetische spectrum.
Het horloge maakt gebruik van een materiaal genaamd Maser. Het is een microgolfversterker voor gestimuleerde emissie van straling. Hoewel het ingewikkeld klinkt, is het niets meer dan een systeem dat in staat is om de zwakste signalen te versterken en deze om te zetten in de microgolfrand van het elektromagnetische spectrum. Het is als een laser.
Deze Maser wordt door een radiozender gepompt een frequentie van 0,000000001 seconden per dag. De nauwkeurigheid van dit pompen is erg groot. Om deze reden, wanneer de radiozender is gekoppeld met de frequentie in de variaties van de straling van een atoomelement, zijn de ionen die daar aanwezig zijn in staat deze straling te absorberen en licht uit te zenden. Dit alles vindt plaats dankzij de straling van radiogolven.
Datatransformatie in tijd
Wanneer ionen straling absorberen en licht uitzenden, vangt een foto-elektrische cel het exacte moment op waarop het licht wordt uitgezonden en begint via een circuit de verbinding met een meter. De teller is het stuk dat verantwoordelijk is voor het kunnen opnemen het aantal keren dat de verwachte golf begint uit te zenden.
Alle gegevens die worden verkregen in de teller van de keren dat het ion licht uitzendt, worden doorgegeven aan een computer. Het is wanneer alle bewerkingen die nodig zijn om de pulsen naar de ontvangers te sturen, worden uitgevoerd. De uiteindelijke ontvangers zijn degenen die ons visueel de juiste tijd laten zien.
De isotoop die wordt gebruikt om straling te absorberen en licht uit te zenden, is cesium 133. Deze isotoop wordt verwarmd zodat het zijn atomen kan vrijgeven en met de elektrische ladingen die ze bezitten, kunnen ze door een lege buis worden geleid met een elektromagnetisch veld dat als filter fungeert, zodat alleen atomen kunnen passeren waarvan de energietoestand de noodzakelijke is. .
Belang van de atoomklok
Je hebt er vast wel aan gedacht om een atoomklok te hebben om de beste precisie ter wereld te hebben en nooit ergens te laat te zijn. Gezien zijn grote precisie is het echter een horloge bedoeld voor onderzoek. Het wordt niet alleen gebruikt om de tijden van chemische reacties te timen of om experimenten uit te voeren waarbij tijd een belangrijke variabele is om rekening mee te houden. Het is best handig om te weten de variaties die bestaan in de snelheid van de tijd.
Tot nu toe is een van de meest complete en beroemde experimenten waarin de atoomklok is gebruikt, het sturen van vliegtuigen in tegengestelde richtingen rond de aarde. Zodra de vliegtuigen van hun oorsprong vertrekken, wordt de klok gestart en wordt de tijd gemeten die nodig is om beide aan te komen. Dit is hoe dat wordt geverifieerd speciale relativiteitstheorie. Een ander experiment is om een atoomklok in de kelder van een wolkenkrabber te plaatsen en een andere op het dak om het verschil tussen de twee te zien. Voor dit soort experimenten heb je een klok nodig met een grote precisie.
Momenteel wordt deze atoomklok gebruikt voor de vorming van de gps-satellieten die we gewend zijn te gebruiken in onze smartphones of auto's. Daarom is de tijd van deze apparaten zeer nauwkeurig. Van wat kan worden gezien, heeft het geen beperkend laboratoriumgebruik, maar wordt het indirect door ons allemaal gebruikt.
Kunnen we een draagbare atoomklok hebben?
Wie wil er nou niet zo'n nauwkeurig horloge in zijn handen hebben om overal de exacte tijd te kennen. Atoomklokken kunnen echter nooit onze handen bereiken. Ze hebben een groot probleem en dat is om zo'n goede precisie te hebben vereisen zeer stabiele omgevingen en zeer koude temperaturen. Alleen in deze omgevingen komt de exacte precisie van de atoomklok naar voren.
Aan de andere kant de horloges die we momenteel kunnen aanschaffen ze zijn vrij nauwkeurig en er wordt geschat dat het geen geweldige marktopties zou hebben. Gezien de componenten en de moeilijkheidsgraad van het onderhoud, zou het een duur horloge zijn en geen deuk op de markten maken. Er is niet veel vooruitzicht op verkoop dat de ontwikkeling van mechanismen voor een atoompolshorloge aanmoedigt.
Je kunt constant mensen in de wereld observeren die niet weten wat ze met hun geld moeten doen en misschien is deze groep mensen bereid om zeer hoge prijzen te betalen voor dit type horloge dat zo precies om hun pols zit. Gewoon zeggen dat ze iets unieks en anders hebben dan andere mensen, zou een goede marktoptie kunnen zijn.
Hoe het ook zij, het is een soort horloge dat zeer noodzakelijk is voor de wetenschap en dat helpt om de wereld waarin we leven beter te begrijpen.