Время, часы, минуты, секунды ... кто тысячу и раз не смотрел на часы в течение дня, чтобы узнать, опаздывает он или рано на встречу, чтобы узнать, сколько у вас осталось, чтобы выбраться работы или просто посмотреть, как быстро проходит ваше время, когда вы хорошо проводите время в баре с друзьями или семьей. Есть люди, которые опережают время, чтобы быть осторожными, а другие везде опаздывают, потому что не смотрят на часы вовремя. Но наверняка вы задались вопросом, есть ли идеально синхронизированные часы, которые отмечают точное время для всех?
Да, он существует, и он называется атомные часы. Это часы, которые работают, управляя счетчиком, который использует атомный резонанс или вибрацию. На сегодняшний день это самые точные рукотворные часы. Вы хотите знать, как он работает и из чего сделан? Продолжайте читать и узнайте все его секреты.
Как работают атомные часы
Как мы уже упоминали ранее, знание времени в любой момент может оказаться необходимым, чтобы строить повседневные планы и сохранять спокойствие. Следовательно, у вас должны быть хорошо настроенные часы, чтобы хорошо знать ваше текущее время. Часы, которые идут рано или поздно, нам ни к чему. С атомными часами с нами этого не происходит, потому что они самый точный человек из когда-либо созданных.
Если мы сравним их с традиционными механическими часами, которые работают на маятнике, это будет другое дело. Первый работает с колебанием, которое перемещает ряд связанных друг с другом шестерен, чтобы установить постоянный ритм, указывающий на прохождение секунд, минут и часов. Однако атомные часы работают с частотой энергетических колебаний атомов в области микроволнового электромагнитного спектра.
В часах используется материал под названием Maser. Это СВЧ-усилитель для вынужденного излучения излучения. Хотя это звучит сложно, это не что иное, как система, способная усиливать самые слабые сигналы и преобразовывать их в микроволновую полосу электромагнитного спектра. Это как лазер.
Этот мазер накачивается радиопередатчиком с частота 0,000000001 секунды в день. Точность этой прокачки очень велика. По этой причине, когда радиоизлучатель связан с частотой в вариациях излучения атомного элемента, ионы, которые там находятся, способны поглощать указанное излучение и испускать свет. Все это происходит благодаря излучению радиоволн.
Преобразование данных во время
Когда ионы поглощают излучение и испускают свет, фотоэлемент улавливает точный момент, когда излучается свет, и через цепь начинает соединение с измерителем. Счетчик - это предмет, отвечающий за возможность записи сколько раз ожидаемая волна начинает излучать.
Все данные, полученные с помощью счетчика времени, когда ион испускает свет, передаются в компьютер. Это когда начинают выполняться все операции, необходимые для отправки импульсов на приемники. Конечные приемники - это те, которые визуально показывают нам правильное время.
Изотоп, используемый для поглощения излучения и излучения света, - это цезий 133.. Этот изотоп нагревается так, что он может высвободить свои атомы, и с имеющимися у них электрическими зарядами они могут проходить через пустую трубку с электромагнитным полем, которое действует как фильтр, так что только атомы, энергетическое состояние которых является тем, которое необходимо может пройти.
Важность атомных часов
Наверняка вы подумали о том, чтобы иметь атомные часы, чтобы иметь лучшую в мире точность и никогда нигде не опаздывать. Однако эти часы предназначены для исследований, учитывая их высокую точность. Он используется не только для измерения времени химических реакций или для проведения экспериментов, в которых время является важной переменной, которую необходимо учитывать. Очень полезно знать вариации, которые существуют в скорости времени.
До сих пор одним из самых полных и известных экспериментов, в которых использовались атомные часы, было направление самолетов в противоположных направлениях вокруг Земли. Как только самолеты покидают свою точку отсчета, запускаются часы и измеряется время, необходимое для прибытия обоих. Так проверяется, что специальная теория относительности. Другой эксперимент - разместить атомные часы в подвале небоскреба, а другие - на крыше, чтобы увидеть разницу между ними. Для таких экспериментов вам нужны часы с большой точностью.
В настоящее время эти атомные часы используются для формирования спутников GPS, которые мы привыкли использовать в наших смартфонах или автомобилях. Поэтому время этих устройств очень точное. Из того, что можно увидеть, он не имеет ограничительного лабораторного использования, но косвенно используется всеми нами.
Можно ли иметь портативные атомные часы?
Кто не хочет иметь в руках такие точные часы, тот везде будет знать точное время. Однако атомные часы никогда не дотянутся до наших рук. У них есть большая проблема, и заключается она в том, что для обеспечения такой высокой точности требуют очень стабильной окружающей среды и очень низких температур. Только в этих условиях точность атомных часов выходит на первый план.
С другой стороны, часы, которые мы сейчас можем приобрести они довольно точны, и было подсчитано, что у него не было бы хороших рыночных вариантов. Учитывая их компоненты и сложность в обслуживании, это были бы дорогие часы, которые не повлияли бы на рынок. Перспективы продажи не так велики, что побуждает к разработке механизмов атомных наручных часов.
Вы можете постоянно наблюдать в мире людей, которые не знают, что делать со своими деньгами, и, возможно, эта группа людей готова платить очень высокую цену за такие точные часы на запястье. Просто сказать, что у них есть что-то уникальное и непохожее на других, может быть хорошим вариантом для рынка.
Как бы то ни было, это часы, которые очень необходимы науке и помогают лучше понять мир, в котором мы живем.