Dar neseniai tiksliausias laikrodis buvo laikomas kvantiniu laikrodžiu, kuris buvo klaidingas tik 1 sekunde per 3,7 milijardo metų. Juos pranoko atominis eksperimentinis laikrodis, sukurtas JAV, Kolorado valstijoje.
2014 m. Kolorado Boulderio universiteto ir Nacionalinio standartų ir technologijos instituto mokslininkų grupė paskelbė apie stroncio atominio laikrodžio išradimą. Šis laikrodis yra 1,5 karto tikslesnis nei ankstesni.
Jei toks laikrodis galėtų be perstojo veikti penkis milijardus metų, tada jis nebebėgtų į priekį ir neatsiliktų nė sekunde.
Šiame tiksliausiame pasaulyje laikrodyje keli tūkstančiai stroncio atomų yra išdėstyti maždaug šimto filtrų grandinėse, kurios yra optinė gardelė, suformuota galingo lazerio spindulio.
Stroncio atomų virpesių dažnis yra 430 milijardų kartų per sekundę. Dėl šio dažnio stroncio laikrodžiai yra daug tikslesni nei cezio laikrodžiai, pripažinti pagal pasaulio standartus.
Stroncio ir cezio laikrodžiai
Pagal tarptautinius standartus tiksliausiais laikomi cezio pagrindu pagaminti atominiai laikrodžiai. Tokie, pavyzdžiui, yra „NIST-F1“laikrodžiai Kolorade, JAV.
Optiniai stroncio laikrodžiai veikia didesniais dažniais nei cezio laikrodžiai, kuriuose naudojamos mikrobangos. Dėl didelio tikslumo ir stabilumo stroncio laikrodžiai gali gerai pakeisti cezį ir visame pasaulyje pripažinti pagrindiniu pasaulio laiko matavimo standartu.
Kaip matuojamas atominio laikrodžio efektyvumas
Atominio laikrodžio efektyvumui matuoti naudojami du pagrindiniai parametrai: stabilumas ir tikslumas. Stabilumas rodo, kaip laikrodžio greitis keičiasi bėgant laikui ir yra svarbus ilgalaikiam judesio funkcionavimui. Tikslumas parodo, kaip arti laikrodis yra tas rezonansinis dažnis, kuriuo susieti atomai vibruoja tarp energijos lygių.
Kalbant apie stabilumą ir tikslumą, eksperimentinis stroncio laikrodis sumušė visus rekordus.
Kodėl jums reikia atominio laikrodžio
Laiko matavimo technologija tapo ne tokia tiksli. Iš pradžių pakako matuoti kas valandą, paskui tapo įmanoma išmatuoti minutes ir sekundes.
Nepaisant didelio tikslumo, žmonėms atrodo, kad atominiai laikrodžiai nėra tokie reikalingi. Bet tai tik iš pirmo žvilgsnio.
Toks laiko matavimo tikslumas yra būtinas kai kurioms sistemoms, kur svarbų vaidmenį vaidina net viena milijardinė sekundės dalis. Pavyzdžiui, atominiai laikrodžiai naudojami telekomunikacijų sistemų, taip pat palydovinės navigacijos sistemų veikimui sinchronizuoti.
Elektrą tiekiančios įmonės naudoja branduolines technologijas, kad nustatytų, kur sugadinti elektros laidai. Kosmoso tyrinėjimai naudoja atomo laikrodžio technologiją radijo stebėjimams iš tolimų kosminių objektų.
Dažnis yra sąvoka, taikoma laikui. Tai yra laiko dydis, toks yra laikrodžio veikimo tempas. Į šią vertę atsižvelgiama radijo ir televizijos laidose, kad būtų išvengta stočių ir kanalų sutapimų.
Kosmoso su zondu stebėti saulės sistemos viduje neįmanoma be tikslių atominių laikrodžių dalyvavimo Žemės stotyse.
Laikas vaidina svarbų vaidmenį organizuojant įvairių rūšių žmogaus veiklą. Finansų rinkos reikalauja vis tikslesnių skaičiavimų nustatant operacijų laiką.
