Вся концепция времени создана людьми. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как часы произошли от песочных часов и теней для чтения, отбрасываемых солнцем с использованием солнечных часов? Благодаря простому изобретению мы можем точнее определять время. 

Атомные часы или квантовые логические часы - это тип устройства для измерения времени, который известен своей точностью. Одна итерация - это квантовые логические часы, которые, как известно, обладают такой точностью. Через 33 миллиарда лет он потеряет всего одну секунду.

Атомные часы

Профессора Колумбийского университета по имени Исидор Раби можно назвать первым сторонником создания атомных часов. В 1930-х годах он разработал методику магнитного резонанса на атомном пучке. Этот метод позволял измерять магнитные свойства атомов и в дальнейшем измерять спин протонов в ядре атома. (Источник: NCBI)

Техника Раби позволила глубже понять, как работают атомы. Этот метод привел к созданию первых атомных часов в 1949 году. Национальное бюро стандартов, ныне называемое Национальным институтом стандартов и технологий или NIST, создало первые атомные часы.

Атомные часы работают, в которых измеряется количество колебаний определенных атомов. Затем это преобразуется в меру времени. Причина, по которой атомные часы точны, заключается в том, что резонансные частоты конкретных атомов невероятно согласованы. На частоты не влияют внешние силы, такие как изменения температуры. (Источник: Как это работает)

Многие версии атомных часов были созданы с использованием различных атомных частиц. В первом использовались частицы аммиака, а в NBS-1, построенном в 1952 году, использовались атомы цезия. В 1968 году была создана НБС-4. Это были самые точные атомные часы, которые NIST использовал до 1990-х годов.

В 1999 году NBS-4 был заменен на NIST-F1 с точностью до одной секунды через 20 миллионов лет. В 2010-е годы ученые разработали другие часы, которые более точны, чем атомные.

Квантово-логические часы могут похвастаться точностью до одной секунды через 3.7 миллиарда лет. Он говорит, что он потеряет только одну секунду после того, как 2.5 вселенных будут созданы и вымерли. В этих часах используется только один ион алюминия по сравнению с атомом цезия в атомных часах. (Источник: Проводная)

Практическое использование атомных часов

Есть несколько практических применений атомных часов, с которыми мы не совсем знакомы.

GPS

Все спутники GPS имеют несколько атомных часов, которые помогают им определять точное местоположение. Это важно для космической навигации, а также для связи между спутниками GPS.

Банки

Банкам нужны точные часы, чтобы отмечать время и дату частых транзакций. Представьте, если бы на фондовом рынке не было высокоточных часов. Без атомных часов фондовый рынок не был бы таким процветающим, как сейчас.

Провайдеры телефонной связи

Вы заметили на своем мобильном телефоне функцию установки времени по времени поставщика услуг? Провайдеры телекоммуникационных услуг используют атомные часы, чтобы гарантировать точное время своим пользователям независимо от того, в каком регионе мира они находятся. (Источник: Интернет-науки)