نخستین ساعت اتمی که ۱۰۰ میلیون سال متوالی دقیق می ماند
اچ پی: دانشمندان آمریکایی نخستین ساعت اتمی را معرفی کردند که برای 100 میلیون سال متوالی بدون خطا کار می کند.
به گزارش اچ پی به نقل از ایسنا، ساعت اتمی «NIST-F4» که بتازگی توسط مؤسسه ملی استاندارد و فناوری در بولدر کلرادو(NIST) رونمایی گردید، یکی از دقیق ترین دستگاه های اندازه گیری زمان است که تا حالا بر روی زمین تولید شده است.
به نقل از آی ای، این ساعت به قدری دقیق است که اگر در زمان دایناسورها آغاز به تیک تاک می کرد، امروز هنوز با دقت یک ثانیه دقیق بود.
دانشمندان مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا بطور رسمی این ساعت را به دفتر بین المللی وزن ها و اندازه گیری ها(BIPM) برای صدور گواهی به عنوان «استاندارد فرکانس اولیه»، عنوانی که برای بهترین ساعات اتمی روی کره زمین است، ارسال کردند.
شایان ذکر است که تنها حدود ۱۰ کشور از چنین ساعت هایی استفاده می نمایند.
این ساعت اتمی چگونه کار می کند؟
ساعات اتمی مانند NIST-F4 برخلاف ساعات معمولی، زمان را با بهره گیری از ارتعاشات طبیعی اتم ها (در این مورد، اتم های سزیم) نگه می دارند.
درون این ساعت، هزاران اتم با بهره گیری از لیزر تا نزدیک صفر مطلق خنک می شوند و سپس با حرکتی فواره مانند به سوی بالا پرتاب می شوند.
همانطور که این اتم ها بالا و پایین می روند، بوسیله تابش مایکروویو تنظیم شده به فرکانسی می گذرند که موجب می شود اتم ها حالت انرژی خودرا تغییر دهند. این همان انتقالی است که اصطلاحا «تیک» ساعت را تعریف می کند.
این «تیک» دقیقاً ۹ میلیارد و ۱۹۲ میلیون و ۶۳۱ هزار و ۷۷۰ بار در ثانیه اتفاق می افتد و با شمارش این تیک هاست که ساعت اتمی، یک «ثانیه» رسمی را تعریف می کند.
ساعت پشت اینترنت، امور مالی و جی پی اس
زمان فقط مربوط به ساعت و هشدار دادن نیست، بلکه همه چیز از جی پی اس(GPS) گرفته تا معاملات بازار سهام و مراکز داده را پشتیبانی می کند.
لیز دانلی(Liz Donley)، مدیر بخش زمان و فرکانس NIST می گوید: سیگنال های زمان به مفهوم واقعی کلمه میلیاردها بار در روز برای همه چیز، از تنظیم ساعت ها گرفته تا اطمینان از نشان دادن دقیق زمانِ صدها میلیارد دلار تراکنش های مالی الکترونیکی استفاده می شوند.
ساعت اتمی NIST-F4 به هدایت مقیاس زمانی رسمی ایالات متحده معروف به UTC کمک کرده و به استاندارد جهانی زمان سنجی، زمان هماهنگ جهانی(UTC) کمک می نماید.
داده های بسیار دقیق آن کمک می نماید تا اطمینان حاصل شود که سامانه ها در سرتاسر جهان تا مقیاس میکروثانیه همگام می شوند.
سال ها بازسازی و آزمایش
ساعت اتمی NIST-F4 یک شبه ساخته نشده است. این ساعت از NIST-F1، نخستین ساعت فواره ای این نهاد که در اواخر دهه ۱۹۹۰ ساخته شد، تکامل یافته است.
بعد از یک حرکت در سال ۲۰۱۶ که عملکرد F1 را مختل کرد، دانشمندان NIST تصمیم گرفتند قلب ساعت (حفره مایکروویو) را از ابتدا بازسازی کنند.
آنها سالیان متمادی را صرف پالایش هر بخش، از سیم پیچ های مغناطیسی گرفته تا سیستم های نوری کردند و به دقت هایی به اندازه یک پنجم عرض تار موی انسان رسیدند.
ولادیسلاو گرگینوف(Vladislav Gerginov)، فیزیکدان NIST می گوید: ارزیابی ساعت فواره ای، فرآیندی کند است، برای اینکه ما باید بسیار محافظه کار باشیم.
مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا قبلاً داده های NIST-F4 را برای صدور گواهینامه رسمی به BIPM ارسال کرده است. در همین حال، در کنار NIST-F3 اجرا می شود تا اطمینان حاصل شود که حداقل یک ساعت فواره ای همیشه کار می کند.
دانلی می گوید: موفقیت NIST-F4 رهبری جهانی NIST را در استانداردهای فرکانس اولیه تثبیت کرده است.
منبع: newhp.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب