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Os relógios atômicos: História e Modernidade

No passado, em 2012, quarenta e cinco anos a partir do momento em que a humanidade decidiu usar cronometragem atômica para a medição mais precisa do tempo. Em 1967, a Internacional SI categoria do tempo não é mais determinado por escalas astronômicas – para substituí-los veio padrão de frequência de césio. Que ele era um nome popular agora – o relógio atômico. O tempo exato que eles permitem que você determine um pequeno erro em um segundo em três milhões de anos, eles podem ser usados como um tempo padrão em qualquer lugar do mundo.

Um pouco de história

A própria idéia de usar vibrações atômicas para a medição precisa do tempo foi proposta pela primeira vez em 1879 pelo físico britânico William Thomson. No papel de ressonadores emissor de átomos que os cientistas se propõem a utilização de hidrogénio. As primeiras tentativas de implementar a idéia em prática realizada somente na década de 40. século XX. E relógio atômico primeiro trabalho do mundo apareceu em 1955 no Reino Unido. Seu criador foi o físico experimental britânico Dr. Louis Essen. Nós trabalhamos essas horas com base nos césio-133 vibrações atômicas e cientistas por causa deles finalmente foram capazes de medir o tempo com uma precisão muito maior do que era antes. A primeira unidade em Essen erro admissível não é mais de um segundo para cada cem anos, mas, eventualmente, a precisão das medições repetidamente aumentou eo erro por segundo está chegando apenas 2-3 cem milhões anos.

relógio atômico: operação

Como é que este "dispositivo" inteligente? À medida que o gerador de frequência de ressonância relógios atómicos aplicados níveis de energia das moléculas ou a nível quântico de átomos. A mecânica quântica estabelece "núcleo – elétrons" comunicação do sistema com vários níveis de energia discretos. Se um tal sistema afectará o campo electromagnético com uma frequência pré-determinada rigorosamente, haverá uma transição do sistema de baixa para alta. É também possível, e a transição atómica processo inverso a partir de um nível superior para um ponto baixo, seguido por radiação de energia. Estes fenómenos podem monitorar e gravar todos os saltos de energia, criando algo como o circuito oscilante (também conhecido como o oscilador atômica). A sua frequência de ressonância irá corresponder à diferença de energia entre níveis adjacentes de transição de átomos dividido pelo constante de Planck.

Este circuito de oscilação tem vantagens inegáveis em comparação com os seus precursores e mecânicas astronómicas. Para uma frequência de ressonância do oscilador atómica dos átomos de uma substância é a mesma, o que não é o pêndulos e cristais piezoeléctricos. Além disso, os átomos não mudam ao longo do tempo, as suas propriedades e não se desgastam. Portanto, os relógios atômicos são cronômetro extremamente preciso e praticamente perpétua.

O tempo exato e tecnologia moderna

redes de telecomunicações, comunicações por satélite, GPS, NTP-servidor, transacções electrónicas na bolsa de valores, leilões online, o procedimento de compra de bilhetes através da Internet – todos estes e muitos outros fenômenos tem sido firmemente estabelecida em nossas vidas. Mas se a humanidade não inventou o relógio atômico, tudo isso seria simplesmente não existe. A sincronização de tempo precisa que lhe permite minimizar quaisquer erros, atrasos e atraso, permite que se maximize o uso deste recurso insubstituível precioso, que nunca é demais.