Zegar atomowy: lokalizacja i ciekawe fakty
Prawdopodobnie słyszałeś termin zegar atomowy, ale nie wiesz dokładnie, co to jest i nie znasz lokalizacji. W tym artykule dowiemy się, skąd ten zegar podaje dokładny czas i kilka podstawowych informacji o zegarze atomowym.
Lokalizacje zegara atomowego
W Niemczech działają cztery zegary atomowe. Wszystkie są w Physikalisch-Technische Bundesanstalt w Braunschweig.
- Jeden z nich, zegar cezowy CS2, podał nam dokładny czas od 1991 roku. Na przykład zegar radiowy w domu lub na ramieniu odbiera dokładny czas z tego zegara atomowego.
- W Austrii działa kilka zegarów atomowych. Odpowiedzialny jest za to Federalny Urząd Metrologii i Geodezji z siedzibą w Wiedniu.
- TAI czasu atomowego pochodzi z zegara atomowego w Szwajcarii. Laboratorium Czasu i Częstotliwości Federalnego Urzędu Metrologii w Wabern koło Berna obsługuje również kilka zegarów atomowych.
Interesujące fakty na temat zegarów atomowych
Zegary atomowe znane są z bardzo dokładnego czasu. Czas ten został ustandaryzowany od 1967 r. Zastosowana jednostka czasu to jedna sekunda.
- Jedna sekunda odpowiada dokładnie 9 192 62 770 drganiom mikrofalowym promieniowania cezu. Wibracje te są podstawą naszych zegarów atomowych i naszego czasu.
- Zgodnie z oczekiwaniami, tło działania zegara atomowego stanowi fizyka, ale także chemia. Izotop 133 cezu jest stosowany w dzisiejszych zegarach atomowych.
- Sposób działania jest skomplikowany. Mówiąc prościej, zegar atomowy jak każdy inny zegar również składa się z licznika i zegara.
- Cez działa jak zegar dla zegara atomowego. Najpierw odparowuje się go w piecu, a następnie łączy w strumień pod próżnią. Atomy cezu są wtedy w stanie podstawowym.
- W magnetycznym polu mikrofalowym atomy zmieniają swój stan z pewnym prawdopodobieństwem, a następnie są zliczane.
- Pole mikrofalowe jest ustawione tak, aby policzyć jak najwięcej atomów. Przez sekundę są to 9 192 631 770 wibracji mikrofalowych już wspomnianych powyżej.
- Czas jest tak dokładny, ponieważ częstotliwość promieniowania przemian atomowych cezu jest prawie stała. Oznacza to, że zegar atomowy w Brunszwiku odchyla się tylko o jedną miliardową sekundy każdego roku.
- Nawiasem mówiąc, zegar atomowy nie istniał od czasu zdefiniowania drugiej jednostki czasu w 1967 roku.
- Pierwszy zegar atomowy został opracowany w 1949 r. W National Bureau of Standards w Stanach Zjednoczonych. W tym czasie nie były to jednak atomy cezu, lecz cząsteczki amoniaku.
W naszym następnym artykule na czas pokażemy, dlaczego wskazówka zegara skręca w prawo.