አቶሚክ ሰዓት፡ የሳተላይት እና የአሰሳ ስርዓቶችን ጊዜ የሚለካ መሳሪያ።

ባለፈው ዓመት፣ 2012፣ የሰው ልጅ በተቻለ መጠን በትክክል ጊዜን ለመለካት አቶሚክ ጊዜን ለመጠቀም ከወሰነ አርባ አምስት ዓመታት ነበር። እ.ኤ.አ. በ 1967 የአለም አቀፍ የጊዜ ምድብ በሥነ ፈለክ ሚዛን መወሰን አቆመ - በሲሲየም ድግግሞሽ ደረጃ ተተኩ ። አሁን ታዋቂውን ስም የተቀበለው እሱ ነበር - የአቶሚክ ሰዓቶች። እርስዎ እንዲወስኑ የሚፈቅዱልዎት ትክክለኛ ጊዜ በሶስት ሚሊዮን አመታት ውስጥ የአንድ ሰከንድ ቀላል የማይባል ስህተት ነው, ይህም በየትኛውም የአለም ጥግ ላይ እንደ የጊዜ መለኪያ እንዲጠቀሙ ያስችላቸዋል.

ትንሽ ታሪክ

የአቶሚክ ንዝረትን እጅግ በጣም ትክክለኛ የጊዜ መለኪያን የመጠቀም ሀሳብ ለመጀመሪያ ጊዜ የተገለፀው በ 1879 በብሪቲሽ የፊዚክስ ሊቅ ዊልያም ቶምሰን ነው። የ resonator አቶሞች መካከል emitter ሚና ውስጥ, ይህ ሳይንቲስት ሃይድሮጅን መጠቀም ሃሳብ. ሃሳቡን በተግባር ላይ ለማዋል የመጀመሪያዎቹ ሙከራዎች የተደረጉት በ 1940 ዎቹ ውስጥ ብቻ ነው. ሃያኛው ክፍለ ዘመን. እና በአለም የመጀመሪያው የሚሰራ የአቶሚክ ሰዓት በ1955 በዩኬ ታየ። ፈጣሪያቸው እንግሊዛዊው የሙከራ የፊዚክስ ሊቅ ዶ/ር ሉዊስ ኢሰን ናቸው። ይህ ሰዓት የሚሰራው በሲሲየም-133 አተሞች ንዝረት ላይ ሲሆን ለእነርሱ ምስጋና ይግባውና ሳይንቲስቶች በመጨረሻ ከበፊቱ በበለጠ ትክክለኛነት ጊዜን መለካት ችለዋል። የኤሴን የመጀመሪያ መሣሪያ ለአንድ መቶ ዓመታት ከአንድ ሰከንድ የማይበልጥ ስህተት ፈቅዷል ፣ ግን በኋላ ብዙ ጊዜ ጨምሯል እና በሰከንድ ስህተቱ በ2-3 በመቶ ሚሊዮኖች በሚቆጠሩ ዓመታት ውስጥ ብቻ ሊከማች ይችላል።

የአቶሚክ ሰዓት: እንዴት እንደሚሰራ

ይህ ብልህ "መሣሪያ" እንዴት ነው የሚሰራው? እንደ አስተጋባ ድግግሞሽ ጀነሬተር፣ አቶሚክ ሰዓቶች ሞለኪውሎችን ወይም አቶሞችን በኳንተም ደረጃ ይጠቀማሉ። በስርዓቱ "አቶሚክ ኒውክሊየስ - ኤሌክትሮኖች" መካከል ከበርካታ ልዩ የኃይል ደረጃዎች ጋር ግንኙነትን ይፈጥራል. እንዲህ ዓይነቱ ሥርዓት በጥብቅ በተጠቀሰው ድግግሞሽ ከተነካ, የዚህ ሥርዓት ሽግግር ከዝቅተኛ ደረጃ ወደ ከፍተኛ ደረጃ ይደርሳል. የተገላቢጦሽ ሂደትም ይቻላል-የአቶም ሽግግር ከከፍተኛ ደረጃ ወደ ዝቅተኛ, ከኃይል ልቀት ጋር. እነዚህ ክስተቶች እንደ ኦስቲልቶሪ ወረዳ (የአቶሚክ oscillator ተብሎም ይጠራል) የሆነ ነገር በመፍጠር ሁሉንም የኃይል መዝለሎች መቆጣጠር እና መመዝገብ ይችላሉ። የሚያስተጋባው ድግግሞሽ በአጎራባች የአቶሚክ ሽግግር ደረጃዎች መካከል ካለው የኃይል ልዩነት ጋር ይዛመዳል፣ በፕላንክ ቋሚ።

እንዲህ ዓይነቱ የመወዛወዝ ዑደት ከሜካኒካል እና ከሥነ ፈለክ ቀዳሚዎች ይልቅ የማይካዱ ጥቅሞች አሉት. ለአንዱ እንደዚህ ያለ አቶሚክ oscillator ፣ የማንኛውም ንጥረ ነገር አተሞች ድግግሞሽ ተመሳሳይ ይሆናል ፣ ይህም ስለ ፔንዱለም እና ፒዞክሪስታሎች ሊባል አይችልም። በተጨማሪም አተሞች በጊዜ ሂደት ንብረታቸውን አይለውጡም እና አያረጁም. ስለዚህ የአቶሚክ ሰዓቶች እጅግ በጣም ትክክለኛ እና ዘላለማዊ ክሮኖሜትር ናቸው።

ትክክለኛ ጊዜ እና ዘመናዊ ቴክኖሎጂዎች

የቴሌኮሙኒኬሽን ኔትወርኮች ፣ የሳተላይት ግንኙነቶች ፣ ጂፒኤስ ፣ የኤንቲፒ አገልጋዮች ፣ የኤሌክትሮኒክስ ግብይቶች በአክሲዮን ልውውጥ ፣ በመስመር ላይ ጨረታዎች ፣ ቲኬቶችን በኢንተርኔት በኩል የመግዛት ሂደት - እነዚህ ሁሉ እና ሌሎች ብዙ ክስተቶች በሕይወታችን ውስጥ ከረጅም ጊዜ በፊት በጥብቅ ተመስርተዋል ። ነገር ግን የሰው ልጅ የአቶሚክ ሰዓትን ባይፈጥር ኖሮ፣ ይህ ሁሉ ባልሆነ ነበር። ትክክለኛ ጊዜ፣ ማናቸውንም ስህተቶች፣ መዘግየቶች እና መዘግየቶች እንዲቀንሱ የሚያስችልዎ ማመሳሰል አንድ ሰው ከዚህ በዋጋ ሊተመን የማይችል መተኪያ የሌለውን ሃብት በአግባቡ ለመጠቀም ያስችላል።

ስሜት በሳይንስ አለም ተሰራጭቷል - ጊዜ ከአጽናፈ ሰማይ እየተነነ ነው! እስካሁን ድረስ ይህ የስፔን የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች መላምት ብቻ ነው። ነገር ግን በምድር ላይ እና በህዋ ላይ ያለው የጊዜ ፍሰት የተለያዩ የመሆኑ እውነታ ቀደም ሲል በሳይንቲስቶች ተረጋግጧል. ከፕላኔቷ ርቀው በሚሄዱበት ጊዜ ጊዜ በስበት ኃይል ተጽዕኖ ሥር በዝግታ ይፈስሳል። የመሬት እና የጠፈር ጊዜን የማመሳሰል ተግባር የሚከናወነው በሃይድሮጂን ድግግሞሽ ደረጃዎች ሲሆን እነዚህም "የአቶሚክ ሰዓቶች" ተብለው ይጠራሉ.

የመጀመሪያው የአቶሚክ ጊዜ ከሰፈር ተመራማሪዎች መምጣት ጋር አብሮ ታየ ፣ የአቶሚክ ሰዓቶች በ 1920 ዎቹ አጋማሽ ላይ ታዩ። አሁን የአቶሚክ ሰዓቶች የተለመዱ ነገሮች ሆነዋል, እያንዳንዳችን በየቀኑ እንጠቀማለን: በዲጂታል ግንኙነቶች, GLONAS, አሰሳ እና መጓጓዣ ይሰራሉ.

የሞባይል ስልክ ባለቤቶች ለጠባብ ጊዜ ማመሳሰል በህዋ ላይ ምን ያህል ስራ እንደሚሰራ አያስቡም ነገር ግን እየተነጋገርን ያለነው ስለ ሰከንድ ሚሊዮኖች ብቻ ነው።

ትክክለኛው ጊዜ መለኪያ በሞስኮ ክልል ውስጥ በሳይንሳዊ አካላዊ-ቴክኒካል እና ራዲዮ-ቴክኒካል መለኪያዎች ውስጥ ተቀምጧል. በዓለም ላይ 450 እንደዚህ ያሉ ሰዓቶች አሉ።

ሩሲያ እና ዩኤስኤ ለአቶሚክ ሰዓቶች ሞኖፖሊስቶች ናቸው, ነገር ግን በዩኤስኤ ሰዓቶች የሚሰሩት በሲሲየም, ራዲዮአክቲቭ ብረት ለአካባቢው በጣም ጎጂ ነው, እና በሩሲያ ውስጥ, በሃይድሮጂን መሰረት, አስተማማኝ ዘላቂ ቁሳቁስ.

ይህ ሰዓት ምንም መደወያ እና እጆች የሉትም: ከ ብርቅዬ እና ዋጋ ያላቸው ብረቶች የተሰራ ትልቅ በርሜል ይመስላል, እጅግ በጣም ዘመናዊ በሆኑ ቴክኖሎጂዎች የተሞላ - ከፍተኛ ትክክለኛ የመለኪያ መሳሪያዎች እና መሳሪያዎች ከአቶሚክ ደረጃዎች ጋር. የመፍጠራቸው ሂደት በጣም ረጅም, ውስብስብ እና በፍፁም የመውለድ ሁኔታዎች ውስጥ ይከናወናል.

ለ 4 ዓመታት በሩሲያ ሳተላይት ላይ የተጫነው ሰዓት የጨለማ ኃይልን ያጠናል. በሰዎች መመዘኛዎች, በብዙ ሚሊዮኖች አመታት ውስጥ በ 1 ሰከንድ ትክክለኛነትን ያጣሉ.

በቅርቡ፣ በSpektr-M ላይ የአቶሚክ ሰዓት ይጫናል፣ ከዋክብት እና ኤክሶፕላኔቶች እንዴት እንደተፈጠሩ የሚያይ፣ በጋላክሲያችን መሀል ካለው ጥቁር ጉድጓድ ጫፍ በላይ የሚመለከት የጠፈር ምልከታ። እንደ ሳይንቲስቶች ገለጻ፣ በአስደናቂው የስበት ኃይል ምክንያት፣ ጊዜው እዚህ ቀስ ብሎ ስለሚፈስ ሊቆም ነው።

tvroscosmos

ይህንን እጅግ በጣም ትክክለኛ እንቅስቃሴ ፈለሰፈው እና ያጠናቀቁት ምን “ሰዓቶች” ናቸው? ለእሱ ምትክ አለ? ለማወቅ እንሞክር።

እ.ኤ.አ. በ 2012 ፣ የአቶሚክ ጊዜ አያያዝ 45 ኛ ዓመቱን ያከብራል። እ.ኤ.አ. በ 1967 በአለም አቀፍ የዩኒቶች ስርዓት ውስጥ ያለው የጊዜ ምድብ በሥነ ፈለክ ሚዛን ሳይሆን በሲሲየም ድግግሞሽ ደረጃ መወሰን ጀመረ ። የአቶሚክ ሰዓት ብለው የሚጠሩት በተራ ሰዎች ነው።

የአቶሚክ oscillators አሠራር መርህ ምንድን ነው? እንደ አስተጋባ ድግግሞሽ ምንጭ እነዚህ "መሳሪያዎች" የአተሞች ወይም ሞለኪውሎች የኳንተም ሃይል ደረጃዎችን ይጠቀማሉ። የኳንተም ሜካኒክስ የተለያዩ የልዩ የኃይል ደረጃዎችን ከ "አቶሚክ ኒውክሊየስ - ኤሌክትሮኖች" ስርዓት ጋር ያገናኛል። የአንድ የተወሰነ ድግግሞሽ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ የዚህን ስርዓት ከዝቅተኛ ደረጃ ወደ ከፍተኛ ሽግግር ሊያነሳሳ ይችላል. የተገላቢጦሽ ክስተትም ይቻላል፡ አቶም ከከፍተኛ የሃይል ደረጃ ወደ ዝቅተኛ ሃይል ልቀት ሊሸጋገር ይችላል። ሁለቱንም ክስተቶች መቆጣጠር ይቻላል እና እነዚህ የኢነርጂ መሃከል መዝለሎች ሊስተካከሉ ይችላሉ, በዚህም የመወዛወዝ ዑደትን ይፈጥራሉ. የዚህ ዑደት አስተጋባ ድግግሞሽ በፕላንክ ቋሚ የተከፋፈለው በሁለቱ የሽግግር ደረጃዎች መካከል ካለው የኃይል ልዩነት ጋር እኩል ይሆናል.

የተገኘው የአቶሚክ oscillator ከሥነ ፈለክ ጥናት እና ከመካኒካል ቀዳሚዎቹ ይልቅ የማይካድ ጠቀሜታዎች አሉት። ለ oscillator የሚመረጡት የሁሉም አተሞች ሬዞናንት ድግግሞሽ ልክ እንደ ፔንዱለም እና ፒዞክሪስታሎች በተቃራኒ ተመሳሳይ ይሆናል። በተጨማሪም አተሞች አያልፉም እና ንብረታቸውን በጊዜ ሂደት አይለውጡም. ለዘለአለማዊ እና እጅግ በጣም ትክክለኛ የሆነ ክሮኖሜትር የሚሆን ተስማሚ አማራጭ።

ለመጀመሪያ ጊዜ በ 1879 በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ዊልያም ቶምሰን በአቶሞች ውስጥ የኢነርጂ ሽግግሮችን እንደ ፍሪኩዌንሲ መስፈርት የመጠቀም እድሉ ወደ ኋላ ተመልሶ ሎርድ ኬልቪን በመባል ይታወቃል። ሃይድሮጅንን እንደ ሪዞናተር አተሞች ምንጭ አድርጎ ለመጠቀም ሐሳብ አቅርቧል. ይሁን እንጂ የእሱ ምርምር በተፈጥሮ ውስጥ የበለጠ ቲዎሬቲክ ነበር. የዚያን ጊዜ ሳይንስ አቶሚክ ክሮኖሜትር ለማዘጋጀት ገና ዝግጁ አልነበረም።

የሎርድ ኬልቪን ሃሳብ እውን ለመሆን ወደ አንድ መቶ ዓመታት ገደማ ፈጅቷል። ረጅም ጊዜ ነበር, ነገር ግን ስራው ቀላል አልነበረም. አቶሞችን ወደ ሃሳባዊ ፔንዱለም መለወጥ በተግባር ከንድፈ ሃሳቡ የበለጠ ከባድ ነበር። አተሞች ከደረጃ ወደ ደረጃ በሚሸጋገሩበት ጊዜ የመምጠጥ እና የኃይል ልቀት ድግግሞሽ ላይ ትንሽ መለዋወጥ - ችግሩ ከሚባለው አስተጋባ ስፋት ጋር በጦርነት ውስጥ ነበር። የማስተጋባት ድግግሞሽ እና የሬዞናንስ ስፋት ጥምርታ የአቶሚክ oscillator ጥራትን ይወስናል። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, የማስተጋባት ስፋት ትልቅ እሴት, የአቶሚክ ፔንዱለም ጥራት ይቀንሳል. በሚያሳዝን ሁኔታ, ጥራቱን ለማሻሻል የማስተጋባት ድግግሞሽ መጨመር አይቻልም. ለእያንዳንዱ የተወሰነ ንጥረ ነገር አተሞች ቋሚ ነው. ነገር ግን የአተሞች የመመልከቻ ጊዜን በመጨመር የሚያስተጋባውን ስፋት መቀነስ ይቻላል.

በቴክኒካል ፣ ይህ በሚከተለው መንገድ ሊሳካ ይችላል-ውጫዊ ፣ ለምሳሌ ፣ ኳርትዝ ፣ oscillator በየጊዜው የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር ያመነጫል ፣ ይህም የለጋሹ ንጥረ ነገር አተሞች ከኃይል ደረጃዎች በላይ እንዲዘሉ ያስገድዳል። በዚህ ሁኔታ የአቶሚክ ክሮኖግራፍ መቃኛ ተግባር የዚህ ኳርትዝ oscillator ድግግሞሽ ወደ አተሞች የመሃል ሽግግር ድግግሞሽ ከፍተኛው approximation ነው። ይህ በቂ የሆነ ረጅም ጊዜ የአተሞች መወዛወዝ ምልከታ እና የኳርትዝ ድግግሞሽን የሚቆጣጠር ግብረመልስ ሲፈጠር ሊሆን ይችላል።

እውነት ነው፣ በአቶሚክ ክሮኖግራፍ ውስጥ የማስተጋባት ስፋትን ከመቀነስ ችግር በተጨማሪ ሌሎች በርካታ ችግሮችም አሉ። ይህ ዶፕለር ውጤት ነው - ምክንያት አተሞች እንቅስቃሴ ወደ resonant ድግግሞሽ ውስጥ ፈረቃ, እና አተሞች መካከል የጋራ ግጭት, ያልታቀደ የኃይል ሽግግሮች መንስኤ, እና ጨለማ ጉዳይ ሁሉን-የተስፋፋ ኃይል እንኳ ተጽዕኖ.

ለመጀመሪያ ጊዜ የአቶሚክ ሰዓቶችን ተግባራዊ ለማድረግ ሙከራ የተደረገው ባለፈው ክፍለ ዘመን በሰላሳዎቹ ዓመታት ውስጥ በኮሎምቢያ ዩኒቨርሲቲ የሳይንስ ሊቃውንት የወደፊቱ የኖቤል ተሸላሚ ዶ / ር ኢሲዶር ራቢ መሪነት ነው. ራቢ ሲሲየም ኢሶቶፕ 133 ሲኤስን የፔንዱለም አተሞች ምንጭ አድርጎ ለመጠቀም ሐሳብ አቀረበ። እንደ አለመታደል ሆኖ ኤንቢኤስን በእጅጉ የሚስብ የራቢ ስራ በሁለተኛው የዓለም ጦርነት ተቋርጧል።

ከተጠናቀቀ በኋላ የአቶሚክ ክሮኖግራፍ ትግበራ ሻምፒዮና ለኤንቢኤስ ሰራተኛ ሃሮልድ ሊዮን ተላልፏል። የእሱ አቶሚክ oscillator በአሞኒያ ላይ ሰርቷል እና ከኳርትዝ አስተጋባዎች ምርጥ ምሳሌዎች ጋር ተመጣጣኝ የሆነ ስህተት ሰጠ። በ 1949 የአሞኒያ አቶሚክ ሰዓቶች ለህዝብ ታይተዋል. ምንም እንኳን መካከለኛ ትክክለኛነት ቢኖረውም ፣ የወደፊቱን የአቶሚክ ክሮኖግራፍ ትውልዶች መሰረታዊ መርሆችን ተግባራዊ አድርገዋል።

በሉዊ ኤሰን የተገኘው የሲሲየም አቶሚክ ሰዓት ምሳሌ 1 * 10 -9 ትክክለኛነት ሲሰጥ፣ የማስተጋባት ወርድ ግን 340 ኸርዝ ብቻ ነው።

ትንሽ ቆይቶ የሃርቫርድ ዩኒቨርሲቲ ፕሮፌሰር ኖርማን ራምሴ የኢሲዶር ራቢን ሃሳቦች አሻሽለዋል, ይህም የዶፕለር ተፅእኖ ትክክለኛነት ላይ ያለውን ተጽእኖ ይቀንሳል. አተሞችን ከሚያስደስት አንድ ረጅም ከፍተኛ ድግግሞሽ ፋንታ ሁለት አጫጭር ወደ ሞገድ ጋይድ ክንዶች እርስ በእርስ በተወሰነ ርቀት እንዲላኩ ሐሳብ አቀረበ። ይህም የማስተጋባት ወርድን በእጅጉ ለመቀነስ አስችሏል እና በትክክል ከኳርትዝ ቅድመ አያቶቻቸው የተሻሉ የአቶሚክ oscillatorsን ለመፍጠር አስችሏል።

ባለፈው ክፍለ ዘመን በሃምሳዎቹ ዓመታት ውስጥ፣ በኖርማን ራምሴ በቀረበው እቅድ፣ በብሔራዊ ፊዚካል ላብራቶሪ (ታላቋ ብሪታንያ)፣ ሰራተኛው ሉዊስ ኤሰን ቀደም ሲል ራቢ ባቀረበው በሲሲየም ኢሶቶፕ 133 Cs ላይ በአቶሚክ oscillator ላይ ሰርቷል። ሲሲየም በአጋጣሚ አልተመረጠም.

የሲሲየም-133 isotope አተሞች hyperfine ሽግግር ደረጃዎች እቅድ

የአልካሊ ብረቶች ቡድን አባል በመሆን፣ የሲሲየም አተሞች በሃይል ደረጃዎች መካከል ለመዝለል በጣም በቀላሉ ይደሰታሉ። ስለዚህ፣ ለምሳሌ፣ የብርሃን ጨረሩ የኤሌክትሮኖችን ፍሰት ከሲሲየም አቶሚክ መዋቅር በቀላሉ ማንኳኳት ይችላል። በዚህ ንብረት ምክንያት ሴሲየም በፎቶዲተክተሮች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ የዋለ ነው.

በRamsey waveguide ላይ የተመሰረተ የክላሲካል ሴሲየም oscillator መሳሪያ

የመጀመሪያው ኦፊሴላዊ የሲሲየም ፍሪኩዌንሲ መደበኛ NBS-1

የNBS-1 ተወላጅ - NIST-7 oscillator የሲሲየም አተሞች ጨረር በሌዘር ፓምፕ ተጠቅሟል።

የኤሰን ፕሮቶታይፕ እውነተኛ መስፈርት ለመሆን ከአራት ዓመታት በላይ ፈጅቷል። ደግሞም የአቶሚክ ሰዓቶችን በጥሩ ሁኔታ ማስተካከል የሚቻለው አሁን ካለው የኢፌመሪስ የጊዜ አሃዶች ጋር በማነፃፀር ብቻ ነው። ለአራት ዓመታት ያህል የአቶሚክ ኦሲሌተር የጨረቃን በምድር ዙሪያ ስትዞር በመመልከት የዩናይትድ ስቴትስ የባህር ኃይል ታዛቢ ባልደረባ ዊልያም ማርኮዊትዝ የፈለሰፈውን ትክክለኛ የጨረቃ ካሜራ በመጠቀም ነበር።

የአቶሚክ ሰዓቶችን ወደ ጨረቃ ኤፍሜሪስ "ማስተካከያ" ከ 1955 እስከ 1958 ተካሂዷል, ከዚያ በኋላ መሳሪያው በ NBS እንደ ድግግሞሽ ደረጃ በይፋ እውቅና አግኝቷል. ከዚህም በላይ፣ ከዚህ በፊት ታይቶ የማይታወቅ የሲሲየም አቶሚክ ሰዓቶች ትክክለኛነት NBS በ SI ደረጃ ውስጥ ያለውን የጊዜ አሃድ እንዲቀይር አነሳሳው። 1958 ጀምሮ "Cesium-133 isotope አቶም መደበኛ ሁኔታ ሁለት hyperfine ደረጃዎች መካከል ያለውን ሽግግር ጋር የሚጎዳኝ ጨረር 9,192,631,770 ጊዜ ቆይታ" በይፋ ሁለተኛ ሆኖ ተቀብሏል.

የሉዊስ ኢሰን መሣሪያ NBS-1 የሚል ስም ተሰጥቶት የመጀመሪያው የሲሲየም ፍሪኩዌንሲ መስፈርት ተደርጎ ይወሰድ ነበር።

በሚቀጥሉት ሠላሳ ዓመታት ውስጥ 6 የ NBS-1 ማሻሻያዎች ተዘጋጅተዋል ፣ ከእነዚህም ውስጥ የቅርብ ጊዜ ፣ ​​NIST-7 ፣ በ 1993 ማግኔቶችን በሌዘር ወጥመዶች በመተካት የተፈጠረው ፣ የ 5 * 10 -15 ትክክለኛነት በሚያስተጋባ ስፋት ብቻ ይሰጣል ። ስልሳ ሁለት ኸርትዝ.

በNBS ጥቅም ላይ የዋለው የሲሲየም ድግግሞሽ ደረጃዎች ባህሪያት የንጽጽር ሰንጠረዥ

የኤን.ቢ.ኤስ መሳሪያዎች የማይንቀሳቀሱ የሙከራ ወንበሮች ናቸው፣ ይህም በተግባራዊ ጥቅም ላይ ከሚውሉት oscillators ይልቅ በመመዘኛዎች ለመመደብ ያስችላል። ነገር ግን ለተግባራዊ ዓላማዎች፣ Hewlett-Packard ለሲሲየም ድግግሞሽ ደረጃ ጥቅም ሰርቷል። እ.ኤ.አ. በ 1964 የወደፊቱ የኮምፒዩተር ግዙፍ የሲሲየም ድግግሞሽ ደረጃን - የ HP 5060A መሣሪያን ፈጠረ።

የNBS ደረጃዎችን በመጠቀም የተስተካከሉ የ HP 5060 ፍሪኩዌንሲ ደረጃዎች በተለመደው የሬዲዮ መሳሪያዎች መደርደሪያ ውስጥ ይጣጣማሉ እና የንግድ ስኬት ነበሩ። ከዚህ በፊት ታይቶ የማይታወቅ የአቶሚክ ሰዓቶች ትክክለኛነት ለብዙሃኑ የሄደው በሄውሌት-ፓካርድ የተቀመጠው የሲሲየም ፍሪኩዌንሲ መስፈርት ነው።

Hewlett-Packard 5060A.

በውጤቱም፣ እንደ ሳተላይት ቴሌቪዥን እና ኮሙኒኬሽን፣ አለምአቀፍ የዳሰሳ ስርዓቶች እና የኢንፎርሜሽን አውታር የጊዜ ማመሳሰል አገልግሎቶች ያሉ ነገሮች ተቻሉ። ወደ ኢንዱስትሪያዊ ዲዛይን ያመጣው የአቶሚክ ክሮኖግራፍ ቴክኖሎጂ ብዙ መተግበሪያዎች ነበሩ። በተመሳሳይ ጊዜ, Hewlett-Packard እዚያ አላቆመም እና የሲሲየም ደረጃዎችን እና የክብደት እና የመጠን አመልካቾችን ጥራት በየጊዜው አሻሽሏል.

የሄውሌት-ፓካርድ የአቶሚክ ሰዓቶች ቤተሰብ

እ.ኤ.አ. በ 2005 የሄውሌት-ፓካርድ የአቶሚክ ሰዓት ክፍል ለሲምሜትሪኮም ተሽጧል።

በተፈጥሮ ውስጥ ያለው ክምችት በጣም የተገደበ እና በተለያዩ የቴክኖሎጂ መስኮች ያለው ፍላጎት እጅግ ከፍተኛ ከሆነ ከሲሲየም ጋር በንብረቶቹ ውስጥ ከሲሲየም ጋር በጣም ቅርብ የሆነው ሩቢዲየም ለጋሽ ንጥረ ነገር ጥቅም ላይ ውሏል።

አሁን ያለው የአቶሚክ ሰዓቶች እቅድ ወደ ፍጹምነት የመጣ ይመስላል። ይህ በእንዲህ እንዳለ, አንድ የሚያሳዝን ጉድለት ነበረው, ይህም ማስወገድ ሁለተኛው ትውልድ cesium ፍሪኩዌንሲ መስፈርቶች, ሴሲየም ፏፏቴ ተብሎ የሚጠራው ይቻላል ሆነ.

የጊዜ ምንጮች እና የኦፕቲካል ሞላሰስ

የ NIST-7 አቶሚክ ክሮኖሜትር ከፍተኛ ትክክለኛነት ቢኖረውም, የሲሲየም አተሞችን ሁኔታ በሌዘር ማወቂያን ይጠቀማል, እቅዱ በመሠረቱ የሴሲየም ፍሪኩዌንሲ መመዘኛዎች የመጀመሪያ ስሪቶች ካሉት እቅዶች አይለይም.

እና የእነዚህ ሁሉ እቅዶች የንድፍ ጉድለት በመሠረቱ በሞገድ መመሪያ ውስጥ የሚንቀሳቀሰውን የሲሲየም አተሞች ጨረር ስርጭት ፍጥነት ለመቆጣጠር የማይቻል ነው. እና ይሄ ምንም እንኳን የሲሲየም አተሞች በክፍል ሙቀት ውስጥ የመንቀሳቀስ ፍጥነት በሰከንድ መቶ ሜትሮች ቢሆንም. በጣም በፍጥነት።

ለዚያም ነው ሁሉም የሲሲየም ደረጃዎች ማሻሻያዎች በሁለት ነጥቦች ላይ ፈጣን የሲሲየም አተሞችን ለመስራት ጊዜ ባለው በሞገድ መመሪያው መጠን መካከል ያለውን ሚዛን መፈለግ እና የዚህን ውጤት ውጤት ትክክለኛነት መፈለግ። የሞገድ መመሪያው አነስ ባለ መጠን፣ ተመሳሳይ አተሞችን የሚነኩ ተከታታይ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጥራዞችን መስራት በጣም ከባድ ነው።

ግን የሲሲየም አተሞችን እንቅስቃሴ ፍጥነት የምንቀንስበት መንገድ ብንፈልግስ? ባለፈው መቶ ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ የአተሞች ባህሪ ላይ የስበት ኃይልን ተፅእኖ ያጠናውን የማሳቹሴትስ የቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት ተማሪ ጄሮልድ ዛካሪየስ የተከታተለው ይህን ሃሳብ ነበር። በኋላ ፣ በሲሲየም ድግግሞሽ ደረጃ Atomichron ልዩነት ልማት ውስጥ የተሳተፈ ፣ ዛካሪየስ የሲሲየም ምንጭ ሀሳብን ሀሳብ አቅርቧል - የሲሲየም አተሞችን ፍጥነት በሰከንድ አንድ ሴንቲሜትር ለመቀነስ እና ባለ ሁለት ክንድ ማዕበልን ለማስወገድ ዘዴ። ባህላዊ የአቶሚክ oscillators.

የዘካርያስ ሃሳብ ቀላል ነበር። በ oscillator ውስጥ የሲሲየም አተሞችን በአቀባዊ ቢያሄዱስ? ከዚያ ተመሳሳይ አተሞች በማወቂያው በኩል ሁለት ጊዜ ያልፋሉ-የመጀመሪያ ጊዜ ወደ ላይ ሲጓዙ እና ለሁለተኛ ጊዜ ወደ ታች ፣ እዚያም በስበት ኃይል ይሮጣሉ። በተመሳሳይ ጊዜ የአተሞች የታች እንቅስቃሴ ከመነሳታቸው በጣም ቀርፋፋ ይሆናል, ምክንያቱም በምንጩ ውስጥ በሚጓዙበት ጊዜ ጉልበታቸውን ያጣሉ. በሚያሳዝን ሁኔታ, ባለፈው ክፍለ ዘመን በሃምሳዎቹ ውስጥ, ዘካሪየስ የእሱን ሃሳቦች መገንዘብ አልቻለም. በሙከራ ዝግጅቶቹ ውስጥ፣ ወደ ላይ የሚንቀሳቀሱ አተሞች ከወደቁ ጋር መስተጋብር ይፈጥራሉ፣ ይህም የማወቅን ትክክለኛነት ቀንሷል።

የዛካርዮስ ሀሳብ በሰማኒያዎቹ ውስጥ ብቻ ተመለሰ. በስታንፎርድ ዩኒቨርሲቲ የሳይንስ ሊቃውንት በስቲቨን ቹ የሚመራው የዛካሪየስ ፏፏቴ "ኦፕቲካል ሞላሰስ" ብለው የሚጠሩትን ቴክኒክ በመጠቀም ተግባራዊ የሚሆንበትን መንገድ አግኝተዋል።

በቹ ሴሲየም ፏፏቴ ውስጥ፣ ወደ ላይ የሚተኮሰው የሲሲየም አተሞች ደመና ቀድመው የሚቀዘቅዙ በሶስት ጥንድ በተቃራኒ አቅጣጫ የሚመሩ ሌዘር ሲስተም ከሲሲየም አተሞች የኦፕቲካል ሬዞናንስ በታች ነው።

የኦፕቲካል ሞላሰስ ያለው የሲሲየም ምንጭ ንድፍ።

በሌዘር ሲቀዘቅዙ የሲሲየም አተሞች በሞላሰስ ውስጥ ቀስ ብለው መንቀሳቀስ ይጀምራሉ። ፍጥነታቸው በሰከንድ ወደ ሦስት ሜትር ዝቅ ይላል። የአተሞችን ፍጥነት መቀነስ ለተመራማሪዎች ሁኔታውን በትክክል ለማወቅ እድሉን ይሰጣል (የመኪናውን ቁጥር በሰዓት በአንድ ኪሎ ሜትር ፍጥነት ሲንቀሳቀስ ማየት በጣም ቀላል ነው)።

የቀዘቀዙ የሲሲየም አተሞች ኳስ አንድ ሜትር ያህል ወደ ላይ ይወጣል፣ በመንገዱ ላይ የሞገድ መመሪያን በማለፍ በአተሞች ላይ የሚያስተጋባ ድግግሞሽ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ይሠራል። እና የስርዓቱ አመልካች በአተሞች ሁኔታ ላይ ያለውን ለውጥ ለመጀመሪያ ጊዜ ይይዛል. "ጣሪያው" ላይ ከደረሰ በኋላ የቀዘቀዙት አቶሞች በስበት ኃይል መውደቅ ይጀምራሉ እና ለሁለተኛ ጊዜ በሞገድ መመሪያው ውስጥ ያልፋሉ። በመመለስ ላይ፣ ፈላጊው እንደገና ግዛታቸውን ይይዛል። አተሞች እጅግ በጣም በዝግታ ስለሚንቀሳቀሱ በረራቸውን በትክክል ጥቅጥቅ ባለ ደመና ለመቆጣጠር ቀላል ነው፣ ይህ ማለት በምንጩ ውስጥ በተመሳሳይ ጊዜ ወደላይ እና ወደ ታች የሚበሩ አተሞች አይኖሩም።

የቹ የሲሲየም ፏፏቴ ዝግጅት በNBS እንደ የፍሪኩዌንሲ መስፈርት በ1998 ተቀባይነት አግኝቶ NIST-F1 ተሰይሟል። ስህተቱ 4 * 10 -16 ነበር፣ ይህ ማለት NIST-F1 ከቀድሞው NIST-7 የበለጠ ትክክል ነበር።

በእርግጥ NIST-F1 የሲሲየም አተሞችን ሁኔታ ለመለካት ትክክለኛነት ገደብ ላይ ደርሷል። ነገር ግን ሳይንቲስቶች በዚህ ድል አላቆሙም. ሙሉ በሙሉ ጥቁር አካል ጨረር አማካኝነት ወደ አቶሚክ ሰዓት ሥራ ውስጥ አስተዋወቀ ያለውን ስህተት ለማስወገድ ወሰኑ - ሲሲየም አተሞች የሚንቀሳቀሱ ውስጥ ያለውን ጭነት አካል ያለውን የሙቀት ጨረር ጋር መስተጋብር ውጤት. በአዲሱ NIST-F2 አቶሚክ ክሮኖግራፍ ውስጥ፣ የሲሲየም ፏፏቴ በክሪዮጅኒክ ክፍል ውስጥ እንዲቀመጥ ተደርጓል፣ ይህም የጥቁር ሰውነት ጨረራውን ወደ ዜሮ እንዲቀንስ አድርጓል። የNIST-F2 የስህተት ህዳግ 3*10-17 የማይታመን ነው።

የሲሲየም ድግግሞሽ ደረጃዎች ተለዋጮች የስህተት ቅነሳ ግራፍ

በአሁኑ ጊዜ፣ በሲሲየም ፏፏቴዎች ላይ የተመሰረቱ የአቶሚክ ሰዓቶች ለሰው ልጅ እጅግ በጣም ትክክለኛ የሆነውን የጊዜ መለኪያ ይሰጣሉ፣ ከዚህ አንፃር የቴክኖሎጂ ስልጣኔያችን ምት ይመታል። ለኤንጂነሪንግ ብልሃቶች ምስጋና ይግባውና በ NIST-F1 እና NIST-F2 ቋሚ ስሪቶች ውስጥ የሚገኙትን የሲሲየም አቶሞችን የሚያቀዘቅዙት ፑልዝድ ሃይድሮጂን ማሰሮች ከማግኔትቶ-ኦፕቲካል ሲስተም ጋር በተጣመረ በተለመደው የሌዘር ጨረር ተተክተዋል። ይህ በጠፈር መንኮራኩር ውስጥ መሥራት የሚችሉ የNIST-Fx ደረጃዎችን የታመቁ እና በጣም ተከላካይ ስሪቶችን ለመፍጠር አስችሏል። በትክክል "Aerospace Cold Atom Clock" የተሰየሙ እነዚህ የፍሪኩዌንሲ ደረጃዎች እንደ ጂፒኤስ ባሉ የአሰሳ ስርዓቶች ሳተላይቶች ውስጥ ተቀምጠዋል ፣ ይህም በእኛ መግብሮች ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ የጂፒኤስ መቀበያ መጋጠሚያዎች መጋጠሚያዎች በጣም ትክክለኛ ስሌት ችግሩን ለመፍታት በሚያስደንቅ ማመሳሰልን ያቀርብላቸዋል ።

በጂፒኤስ ሳተላይቶች ውስጥ “Aerospace Cold Atom Clock” የሚባል የሲሲየም ምንጭ አቶሚክ ሰዓት የታመቀ ስሪት ጥቅም ላይ ይውላል።

የማመሳከሪያው ጊዜ ስሌት የሚከናወነው በተለያዩ የምርምር ማዕከላት ከኤንቢኤስ ጋር በመተባበር በአስር NIST-F2 "ስብስብ" ነው። የአቶሚክ ሰከንድ ትክክለኛ ዋጋ በጥቅል የተገኘ ነው, ስለዚህም የተለያዩ ስህተቶች እና የሰው ልጅ ተጽእኖ ይወገዳሉ.

ይሁን እንጂ አንድ ቀን የሲሲየም ፍሪኩዌንሲ መስፈርት በዘሮቻችን ዘንድ እንደ ጊዜን ለመለካት በጣም ድፍድፍ ዘዴ እንደሆነ ሊታወቅ ይችላል, ልክ አሁን የፔንዱለም እንቅስቃሴን በአባቶቻችን ሜካኒካል አያት ሰዓቶች ውስጥ እንደምናየው.

ብዙውን ጊዜ የአቶሚክ ሰዓቶች ሁልጊዜ ትክክለኛውን ጊዜ ያሳያሉ የሚለውን ሐረግ እንሰማለን. ነገር ግን ከስማቸው የአቶሚክ ሰዓቶች በጣም ትክክለኛ የሆኑት ለምን እንደሆነ ወይም እንዴት እንደሚሠሩ ለመረዳት አስቸጋሪ ነው.

የአቶሚክ ቦምብ ወይም የኒውክሌር ኃይል ማመንጫዎች ሀሳቦች ወዲያውኑ ወደ አእምሮአቸው ቢመጡም ይህ ስም “አቶሚክ” የሚለውን ቃል መያዙ ሰዓቱ ለሕይወት አደገኛ ነው ማለት አይደለም ። በዚህ ጉዳይ ላይ የምንናገረው ስለ ሰዓቱ መርህ ብቻ ነው. በመደበኛ ሜካኒካል ሰዓቶች ጊርስ የንዝረት እንቅስቃሴዎችን ካደረጉ እና እንቅስቃሴዎቻቸው ከተቆጠሩ በአቶሚክ ሰዓቶች ውስጥ የኤሌክትሮኖች ማወዛወዝ በአተሞች ውስጥ ይቆጠራሉ። የሥራውን መርህ የበለጠ ለመረዳት የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን ፊዚክስ እናስታውስ።

በዓለማችን ውስጥ ያሉ ሁሉም ንጥረ ነገሮች በአተሞች የተሠሩ ናቸው። አተሞች ከፕሮቶን፣ ኒውትሮን እና ኤሌክትሮኖች የተሠሩ ናቸው። ፕሮቶን እና ኒውትሮን እርስ በርስ በመዋሃድ ኒውክሊየስ ይፈጥራሉ, እሱም ኑክሊዮን ይባላል. ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ ይንቀሳቀሳሉ, ይህም በተለያየ የኃይል ደረጃ ሊሆን ይችላል. በጣም የሚያስደንቀው ነገር ኤሌክትሮን ኃይልን በሚስብ ወይም በሚሰጥበት ጊዜ ከኃይል ደረጃው ወደ ከፍተኛ ወይም ዝቅተኛ ደረጃ ሊሸጋገር ይችላል. ኤሌክትሮን በእያንዳንዱ ሽግግር ላይ የተወሰነ ድግግሞሽ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር በመምጠጥ ወይም በማመንጨት ከኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች ኃይልን ይቀበላል።

ብዙውን ጊዜ የሲሲየም -133 ንጥረ ነገር አተሞች ለመለወጥ ጥቅም ላይ የሚውሉባቸው ሰዓቶች አሉ። በ 1 ሰከንድ ውስጥ ፔንዱለም ከሆነ የተለመዱ ሰዓቶች 1 የመወዛወዝ እንቅስቃሴን ይሠራል, ከዚያም ኤሌክትሮኖች በአቶሚክ ሰዓቶች ውስጥበሲሲየም-133 ላይ በመመስረት ከአንድ የኃይል ደረጃ ወደ ሌላ ሲንቀሳቀሱ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር በ 9192631770 Hz ድግግሞሽ ያመነጫሉ. በአቶሚክ ሰዓቶች ውስጥ ከተሰላ አንድ ሰከንድ በትክክል ወደዚህ የጊዜ ክፍተቶች ይከፈላል ። ይህ እሴት በአለም አቀፉ ማህበረሰብ በ1967 በይፋ ተቀባይነት አግኝቷል። አንድ ትልቅ መደወያ አስቡት 60 ሳይሆን 9192631770 ክፍሎች ያሉት 1 ሰከንድ ብቻ ነው። የአቶሚክ ሰዓቶች በጣም ትክክለኛ እና በርካታ ጥቅሞች ቢኖራቸው አያስገርምም: አተሞች አያረጁም, አያረጁም, እና የመወዛወዝ ድግግሞሽ ለአንድ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ሁልጊዜ ተመሳሳይ ይሆናል, ይህም በአንድ ጊዜ ለማነፃፀር ያስችላል, ለ ለምሳሌ ፣ በህዋ እና በምድር ላይ ያሉ የአቶሚክ ሰዓቶች ንባቦች ፣ ስህተቶችን አይፈሩም።

ለአቶሚክ ሰዓቶች ምስጋና ይግባውና የሰው ልጅ በተግባር የሬላቲቪቲ ፅንሰ-ሀሳብን ትክክለኛነት ለመፈተሽ እና ከምድር ይልቅ ያንን ማረጋገጥ ችሏል. የአቶሚክ ሰዓቶች በብዙ ሳተላይቶች እና የጠፈር መንኮራኩሮች ላይ ተጭነዋል, ለቴሌኮሙኒኬሽን ፍላጎቶች, ለሞባይል ግንኙነቶች, በመላው ፕላኔት ላይ ትክክለኛውን ጊዜ ያወዳድራሉ. ያለ ማጋነን የሰው ልጅ ወደ ከፍተኛ የቴክኖሎጂ ዘመን መግባት የቻለው ለአቶሚክ ሰዓት ፈጠራ ምስጋና ይግባውና ነው።

የአቶሚክ ሰዓቶች እንዴት ይሠራሉ?

Cesium-133 የሚፈለገውን የኢነርጂ ግዛቶች ጋር አተሞች የሚመረጡበት መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ አለፉ ናቸው ይህም ሲሲየም አተሞች, evaporating ሲሲየም, በማሞቅ ነው.

ከዚያም የተመረጡት አተሞች ወደ 9192631770 Hz የሚጠጋ ድግግሞሽ ባለው መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ያልፋሉ፣ ይህም የኳርትዝ ማወዛወዝን ይፈጥራል። በሜዳው ተጽእኖ ስር የሲሲየም አተሞች የኃይል ሁኔታቸውን እንደገና ይለውጣሉ, እና በአሳሹ ላይ ይወድቃሉ, ይህም ከፍተኛ ቁጥር ያላቸው ገቢ አተሞች "ትክክለኛ" የኃይል ሁኔታ ሲኖራቸው ያስተካክላል. ከፍተኛው የአተሞች ብዛት ከተለወጠ የኃይል ሁኔታ ጋር የማይክሮዌቭ መስክ ድግግሞሽ በትክክል እንደተመረጠ ያሳያል ፣ ከዚያ እሴቱ ወደ ኤሌክትሮኒክ መሣሪያ ይመገባል - ድግግሞሽ መከፋፈያ ፣ ድግግሞሹን በኢንቲጀር ብዛት በመቀነስ ፣ ያገኛል። ቁጥር 1, እሱም የማጣቀሻ ሰከንድ ነው.

ስለዚህ የሲሲየም አተሞች በ ክሪስታል ኦሲሊተር የሚፈጠረውን መግነጢሳዊ መስክ ትክክለኛውን ድግግሞሽ ለመፈተሽ ይጠቅማሉ, ይህም ቋሚነት እንዲኖረው ይረዳል.

የሚገርመው፡- ምንም እንኳን ዛሬ ያሉት የአቶሚክ ሰዓቶች ከዚህ በፊት ታይቶ በማይታወቅ ሁኔታ ትክክለኛ እና ለብዙ ሚሊዮኖች ዓመታት ያለ ስህተት ሊሠሩ ቢችሉም የፊዚክስ ሊቃውንት በዚህ ብቻ አያቆሙም። የተለያዩ የኬሚካል ንጥረ ነገሮችን አተሞች በመጠቀም የአቶሚክ ሰዓቶችን ትክክለኛነት ለማሻሻል በየጊዜው እየሰሩ ይገኛሉ። ከቅርብ ጊዜዎቹ ፈጠራዎች - የአቶሚክ ሰዓቶች በርቷል ስትሮንቲየምከሲሲየም አቻዎቻቸው በሦስት እጥፍ የበለጠ ትክክለኛ የሆኑት። አንድ ሰከንድ ብቻ እንዲቀሩ 15 ቢሊዮን ዓመታት ይፈጅባቸዋል - ከአጽናፈ ዓለማችን ዕድሜ የበለጠ ጊዜ የሚረዝም…

ስህተት ካገኛችሁ፣ እባኮትን የጽሑፍ ቁራጭ አጉልተው ይንኩ። Ctrl+ አስገባ.

በኮሎምቢያ ዩኒቨርሲቲ የፊዚክስ ፕሮፌሰር የሆኑት ኢሲዶር ራቢ ከዚህ በፊት ታይቶ የማይታወቅ ፕሮጀክት አቅርበዋል፡- በማግኔቲክ ሬዞናንስ አቶሚክ ጨረር መርህ ላይ የሚሰራ ሰዓት። ይህ በ 1945 ተከስቷል, እና ቀድሞውኑ በ 1949 የብሔራዊ ደረጃዎች ቢሮ የመጀመሪያውን የስራ ምሳሌ አውጥቷል. የአሞኒያ ሞለኪውል ንዝረትን ያነባል። ሲሲየም ብዙ ቆይቶ ወደ ንግዱ ገባ፡ የ NBS-1 ሞዴል በ1952 ብቻ ታየ።

በእንግሊዝ የሚገኘው ናሽናል ፊዚካል ላብራቶሪ የመጀመሪያውን የሲሲየም ጨረር ሰዓት በ1955 ፈጠረ። ከአስር አመታት በኋላ፣ በክብደት እና ልኬቶች አጠቃላይ ጉባኤ ወቅት፣ በሲሲየም አቶም ንዝረት ላይ የተመሰረተ፣ የበለጠ የላቀ ሰዓት ቀርቧል። የ NBS-4 ሞዴል እስከ 1990 ድረስ ጥቅም ላይ ውሏል.

የእይታ ዓይነቶች

በአሁኑ ጊዜ፣ በግምት በተመሳሳይ መርህ የሚሰሩ ሶስት አይነት የአቶሚክ ሰዓቶች አሉ። የሲሲየም ሰዓት፣ በጣም ትክክለኛው፣ የሲሲየም አቶምን በማግኔት መስክ ይለያል። በጣም ቀላሉ የአቶሚክ ሰዓት, ​​የሩቢዲየም ሰዓት, ​​በመስታወት አምፖል ውስጥ የተዘጋውን የሩቢዲየም ጋዝ ይጠቀማል. እና በመጨረሻም ፣ የሃይድሮጂን አቶሚክ ሰዓቶች የሃይድሮጂን አቶሞች በልዩ ቁሳቁስ ቅርፊት ውስጥ እንደ ማጣቀሻ ነጥብ ይወስዳሉ - አተሞች በፍጥነት ኃይል እንዲያጡ አይፈቅድም።

አሁን ስንት ሰዓት ነው

እ.ኤ.አ. በ 1999 የዩኤስ ብሄራዊ ደረጃዎች እና ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (NIST) የበለጠ የላቀ የአቶሚክ ሰዓት ስሪት አቀረበ። የNIST-F1 ሞዴል በሃያ ሚሊዮን አመታት ውስጥ የአንድ ሰከንድ ስህተት ብቻ ነው ያለው።

በጣም ትክክለኛ

ነገር ግን የNIST የፊዚክስ ሊቃውንት በዚህ ብቻ አላበቁም። ሳይንቲስቶች አዲስ ክሮኖሜትር ለማዘጋጀት ወሰኑ, ይህ ጊዜ በስትሮንቲየም አተሞች ላይ የተመሰረተ ነው. አዲሱ የእጅ ሰዓት ከቀደመው ሞዴል 60% በላይ ነው የሚሰራው ይህም ማለት አንድ ሰከንድ በሃያ ሚሊዮን አመታት ውስጥ ሳይሆን በአምስት ቢሊዮን ጊዜ ውስጥ ያጣል።

የጊዜ መለኪያ

የአለምአቀፍ ስምምነት የሲሲየም ቅንጣትን ድምጽ ለማሰማት ብቸኛውን ትክክለኛ ድግግሞሽ ወስኗል። ይህ 9,192,631,770 ኸርዝ ነው - የውጤት ምልክቱን በዚህ ቁጥር መከፋፈል በሰከንድ አንድ ዑደት በትክክል ይሰጣል።