Čas, hodiny, minúty, sekundy ... kto sa celý deň nepozrel na tisíc a raz za hodinu, aby zistil, či príde neskoro alebo skoro na schôdzku, aby zistil, koľko vám ešte zostáva do práce alebo jednoducho Zistite, ako rýchlo vám ubieha čas, keď sa dobre bavíte v bare s priateľmi alebo rodinou. Existujú ľudia, ktorí postupujú opatrne, a iní, ktorí všade meškajú, pretože nepozerajú na čas včas. Ale určite ste si položili otázku, existujú perfektne synchronizované hodiny, ktoré všetkým označujú presný čas?
Áno existuje a volá sa atómové hodiny. Jedná sa o hodiny, ktoré fungujú prevádzkou počítadla využívajúceho atómovú rezonanciu alebo vibrácie. Sú to doposiaľ najpresnejšie hodinky vyrobené človekom. Chcete vedieť, ako to funguje a z čoho je vyrobené? Pokračujte v čítaní a spoznajte všetky jeho tajomstvá.
Ako fungujú atómové hodiny
Ako sme už spomenuli, na vytvorenie denných plánov a zachovanie pokoja môže byť potrebné vedieť kedykoľvek. Preto musíte mať správne nastavené hodiny, aby ste dobre poznali dennú dobu. Hodiny, ktoré sú skoro alebo neskoro, sú pre nás k ničomu. S atómovými hodinami sa nám to nestáva, pretože sú najpresnejší človek, aký kedy vytvoril.
Keď to porovnáme s tradičnými mechanickými hodinkami, ktoré svoju činnosť zakladajú na kyvadle, sú tieto iné. Prvý pracuje s osciláciou, ktorá pohybuje radom prevodových stupňov navzájom spojených, aby označil konštantný rytmus, ktorý naznačuje prechod sekúnd, minút a hodín. Atómové hodiny však pracujú podľa frekvencie energetických variácií atómov v oblasti mikrovlnného elektromagnetického spektra.
Hodinky používajú materiál s názvom Maser. Je to mikrovlnný zosilňovač na stimulovanú emisiu žiarenia. Aj keď to znie zložito, nie je to nič iné ako systém schopný zosilniť najslabšie signály a transformovať ich do mikrovlnného okraja elektromagnetického spektra. Je to akoby laser.
Tento Maser je čerpaný rádiovým vysielačom s frekvencia 0,000000001 sekundy za deň. Presnosť tohto čerpania je veľmi veľká. Z tohto dôvodu, keď je rádiový vysielač spojený s frekvenciou vo variáciách žiarenia atómového prvku, sú tam prítomné ióny schopné absorbovať uvedené žiarenie a emitovať svetlo. To všetko sa deje vďaka emisiám rádiových vĺn.
Transformácia údajov do času
Keď ióny absorbujú žiarenie a emitujú svetlo, fotoelektrický článok zachytí presný okamih, v ktorom je svetlo emitované, a obvodom začne spojenie pomocou merača. Počítadlo je jednotka zodpovedná za záznam koľkokrát začne emitovať očakávaná vlna.
Všetky údaje, ktoré sa získajú v počítadle časov, keď ión emituje svetlo, sa odovzdajú do počítača. Je to vtedy, keď sa začnú vykonávať všetky operácie potrebné na vysielanie impulzov do prijímačov. Koncové prijímače sú tie, ktoré nám vizuálne ukazujú správny čas.
Izotopom používaným na absorpciu žiarenia a vyžarovanie svetla je cézium 133. Tento izotop je zahrievaný tak, aby mohol uvoľňovať svoje atómy, a s elektrickými nábojmi, ktoré majú, je možné ich viesť prázdnou trubicou s elektromagnetickým poľom, ktoré slúži ako filter, takže cez ne môžu prechádzať iba atómy, ktorých energetický stav je potrebný. .
Dôležitosť atómových hodín
Určite ste už uvažovali o tom, že budete mať atómové hodiny, aby ste mali čo najlepšiu presnosť na svete a nikdy nikde neskoro. Jedná sa však o hodinky určené na výskum vzhľadom na ich veľkú precíznosť. Neslúži iba na meranie času chemických reakcií alebo na vykonávanie experimentov, pri ktorých je treba brať do úvahy čas. Je celkom užitočné vedieť variácie, ktoré existujú v rýchlosti času.
Až doteraz bol jedným z najkompletnejších a najslávnejších experimentov, pri ktorých sa používali atómové hodiny, vysielanie lietadiel v opačnom smere okolo Zeme. Akonáhle lietadlá odletia od svojho pôvodu, hodiny sa spustia a zmeria sa čas potrebný na prílet oboch. Takto sa to overuje špeciálna relativita platí. Ďalším experimentom je umiestnenie atómových hodín v suteréne mrakodrapu a ďalší na streche, aby sa zistil rozdiel medzi nimi. Na tieto typy experimentov potrebujete hodiny, ktoré majú veľkú presnosť.
V súčasnosti sa tieto atómové hodiny používajú na formovanie satelitov GPS, ktoré sme zvyknutí používať v našich smartfónoch alebo automobiloch. Preto je čas týchto zariadení veľmi presný. Ako je zrejmé, nemá obmedzujúce laboratórne použitie, ale nepriamo ho používame všetci.
Môžeme mať ručné atómové hodiny?
Kto nechce mať v rukách také presné hodinky, aby mohol ísť všade s presným časom. Atómové hodiny sa však nikdy nemôžu dostať do našich rúk. Majú veľký problém a je to preto, aby mali takú dobrú presnosť vyžadujú veľmi stabilné prostredie a veľmi nízke teploty. Iba v týchto prostrediach sa dostane do popredia presná presnosť atómových hodín.
Na druhej strane hodinky, ktoré si v súčasnosti môžeme zaobstarať sú dosť presné a odhaduje sa, že by nemal veľké možnosti na trhu. Vzhľadom na jeho súčasti a ťažkosti s údržbou by to boli hodinky s vysokými nákladmi a na trhoch by neubrali. Nie je veľká nádej na predaj, ktorá podporuje vývoj mechanizmov na výrobu atómových náramkových hodiniek.
Na svete môžete neustále pozorovať ľudí, ktorí nevedia, čo so svojimi peniazmi, a možno je táto skupina ľudí ochotná zaplatiť veľmi vysoké ceny za tento typ hodiniek tak presných na ich zápästí. Stačí povedať, že majú niečo jedinečné a odlišné od ostatných ľudí.
Nech už je to akokoľvek, sú to hodinky, ktoré sú pre vedu veľmi potrebné a ktoré pomáhajú lepšie pochopiť svet, v ktorom žijeme.