Das ganze Konzept der Zeit ist menschengemacht. Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie sich Uhren aus Sanduhren und dem Ablesen der von der Sonne geworfenen Schatten mit einer Sonnenuhr entwickelt haben? Dank einer einfachen Erfindung können wir die Zeit effizienter ablesen. 

Eine Atomuhr oder eine Quantenlogikuhr ist eine Art Zeitmesser, die für ihre Genauigkeit bekannt ist. Eine Iteration ist die Quantenlogikuhr, von der bekannt ist, dass sie so genau ist. Es würde nach 33 Milliarden Jahren nur eine Sekunde verlieren.

Die Atomuhr

Ein Professor der Columbia University namens Isidor Rabi könnte als der anfängliche Befürworter angesehen werden, der zur Entwicklung der Atomuhr führte. In den 1930er Jahren entwickelte er die Atomstrahl-Magnetresonanztechnik. Diese Methode ermöglichte die Messung der magnetischen Eigenschaften von Atomen und darüber hinaus die Messung des Spins von Protonen im Atomkern. (Quelle: NCBI)

Rabis Technik ermöglichte ein tieferes Verständnis der Funktionsweise von Atomen. Diese Technik führte 1949 zur Entwicklung der ersten Atomuhr. Das National Bureau of Standards, heute National Institute of Standards and Technology oder NIST, schuf die erste Atomuhr.

Eine Atomuhr funktioniert, bei der die Anzahl der Schwingungen bestimmter Atome gemessen wird. Diese wird dann in ein Zeitmaß umgerechnet. Der Grund, warum Atomuhren genau sind, ist, dass die Resonanzfrequenzen bestimmter Atome unglaublich konsistent sind. Die Frequenzen werden nicht durch äußere Kräfte wie Temperaturänderungen beeinflusst. (Quelle: Wie Dinge funktionieren)

Viele Versionen der Atomuhr wurden mit verschiedenen Atomteilchen erstellt. Der erste verwendete Ammoniakpartikel, während der 1 eingebaute NBS-1952 Cäsiumatome verwendete. 1968 wurde der NBS-4 entwickelt. Es war die genaueste Atomuhr, die das NIST bis in die 1990er Jahre einsetzte.

1999 wurde die NBS-4 durch NIST-F1 ersetzt, die mit der Genauigkeit von einer Sekunde nach 20 Millionen Jahren prahlen konnte. Bis in die 2010er Jahre haben Wissenschaftler eine andere Uhr entwickelt, die genauer ist als die Atomuhr.

Die quantenlogische Uhr weist die Genauigkeit auf, nach 3.7 Milliarden Jahren eine Sekunde zu verlieren. Es bedeutet, dass es nur eine Sekunde verlieren wird, nachdem 2.5 Universen erstellt wurden und aussterben. Diese Uhr verwendet nur ein einziges Aluminium-Ion, verglichen mit dem Cäsium-Atom der Atomuhr. (Quelle: Kabelgebunden)

Praktische Anwendungen der Atomuhr

Es gibt mehrere praktische Anwendungen der Atomuhr, mit denen wir nicht ganz vertraut sind

GPS- Ortung

Alle GPS-Satelliten verfügen über mehrere Atomuhren, die ihnen bei der Bereitstellung präziser Positionen helfen. Dies ist wichtig für die Weltraumnavigation und auch für die Kommunikation zwischen den GPS-Satelliten.

Banken

Banken benötigen genaue Uhren, um Zeit- und Datumsstempel hochfrequenter Transaktionen sicherzustellen. Stellen Sie sich vor, die Börse hätte keine hochgenauen Uhren. Ohne die Hilfe von Atomuhren würde der Aktienmarkt nicht so florieren wie heute.

Telekommunikationsanbieter

Ist Ihnen auf Ihrem Mobiltelefon eine Option aufgefallen, mit der Sie die Zeit auf die Zeit des Dienstanbieters einstellen können? Telekommunikationsanbieter verwenden Atomuhren, um sicherzustellen, dass sie ihren Benutzern eine genaue Zeit liefern, unabhängig davon, in welcher Region der Welt sie sich befinden. (Quelle: Online-Wissenschaften)