整个时间概念都是人为的。 但是你有没有想过时钟是如何从沙漏和使用日晷读取太阳投射的阴影演变而来的? 多亏了一项简单的发明,我们可以更有效地报时。
原子钟或量子逻辑钟是一种以其准确性着称的报时设备。 一种迭代是已知非常准确的量子逻辑时钟。 33亿年后,它只会减少一秒。
原子钟
一位名叫 Isidor Rabi 的哥伦比亚大学教授可以被认为是导致创建原子钟的起始支持者。 1930年代,他开发了原子束磁共振技术。 这种方法允许测量原子的磁性,并进一步测量原子核中质子的自旋。 (来源: NCBI)
Rabi 的技术使人们能够更深入地了解原子的工作原理。 这项技术导致了 1949 年第一个原子钟的创建。国家标准局,现在称为国家标准与技术研究所或 NIST,创建了第一个原子钟。
原子钟的工作原理是测量某些原子的振动次数。 然后将其转换为时间度量。 原子钟之所以准确,是因为特定原子的共振频率非常一致。 频率不受温度变化等外力的影响。 (来源: 如何工作)
许多版本的原子钟是使用不同的原子粒子创建的。 第一个使用氨颗粒,而 1 年内置的 NBS-1952 使用铯原子。 1968 年,创建了 NBS-4。 这是 NIST 一直使用到 1990 年代最准确的原子钟。
1999 年,NBS-4 被 NIST-F1 取代,号称在 20 万年后丢失一秒的精度。 进入 2010 年代,科学家们开发了一种比原子钟更准确的时钟。
量子逻辑时钟以 3.7 亿年后的精确度而自豪。 据说在2.5个宇宙被创造并灭绝后,它只会失去一秒钟。 与原子钟的铯原子相比,该时钟仅使用单个铝离子。 (来源: 接线)
原子钟的实际用途
原子钟有几种我们并不完全熟悉的实际用途
全球定位系统
所有 GPS 卫星都有多个原子钟,以帮助它们提供精确的位置。 这对于空间导航以及 GPS 卫星之间的通信很重要。
银行
银行需要准确的时钟来确保高频交易的时间和日期戳。 想象一下,如果股市没有高度准确的时钟。 如果没有原子钟的帮助,股市不会像现在这样繁荣。
电信供应商
您是否注意到手机上的一个选项可以将时间设置为服务提供商时间? 电信提供商使用原子钟来确保为用户提供准确的时间,无论他们在世界哪个地区。(来源: 在线科学)