Откуда берется самое точное время в мире? Что такое атомные часы?


26 поделиться

Самые интересные факты о происхождении времени и его существовании. Какой самый точный на сегодняшний день прибор для измерения времени.

что такое атомные часы
Что такое атомные часы?

Историческая справка: сначала появились самые простые часы — солнечные, затем песочные, маятниковые, водяные, а в начале 8-го века механические. И лишь в 1952 году изобрели электронные и кварцевые часы.

Кто изобрел первые атомные часы?
Кто изобрел первые атомные часы?
Джек Пэрри и Льюис Эссен с первыми атомными часами, 1955 год
На фото: Джек Пэрри и Льюис Эссен с первыми атомными часами в 1955 году.

Благодаря свойствам химических элементов, используемых в конструкции, погрешность атомных часов минимальна.

Идея создания атомных часов принадлежит Уильяму Томсону.
Идея создания атомных часов принадлежит Уильяму Томсону.

Как работают атомные часы?

уравнение времени атомные часы
Уравнение времени

В основу работы атомных часов положены атомы цезия, а именно их колебания. Эти частички способны находиться в + и – состояниях. Переходя из одного вида в другой, они создают периодический точный процесс, считающийся регулятором кода часов на основе атомов.

Первые в мире наручные атомные часы Cesium-133.
Первые в мире наручные атомные часы Cesium-133.

В атомных часах используется не только элемент цезий. Измерить точное время помимо частиц цезия можно и другими атомами: кальция, стронция, иттербия, йода, водорода, метана, рубидия, тория-229.

Для чего нужны атомные часы?

Более стабильного механизма, чем атомный, в современном мире технологий просто не существует.

⚡ На колебание атомных частиц не влияют ни температурные показатели, ни влажность, ни вибрации, ни многие другие условия внешней среды, атомные механизмы стали незаменимыми помощниками человека во многих сферах деятельности:

📌 атомные часы отвечают за точность времени, получаемого с базовых станций мобильной связи и других сервисов для часовой синхронизации;

📌 благодаря атомным часам возможна работа навигационной системы GPS, Galileo, которая определяет расстояние по времени, необходимому для приема сигнала с орбиты;

📌 с помощью атомных часов определяют местонахождение спутников, зондов, ракет, космических кораблей, подводных лодок и самолетов.

IERS - Международная служба вращения Земли.
IERS – Международная служба вращения Земли.
Сейчас атомные часы установлены на базовых станциях мобильной связи и в сервисах точного времени. Без них была бы невозможна работа навигационных систем, таких как GPS и ГЛОНАСС, в которых расстояние до точки определяется по времени приема сигнала от спутников.

✔ Система GPS обеспечивает возможность получения точных координат в любое время суток. Она основана на том, что в космосе на геоцентрической орбите есть три спутника с атомными часами, точность которых около одной наносекунды. Они измеряют время, которое радиосигнал проходит от спутников до приемника. Таким образом с помощью времени определяются координаты. Последние окажутся верны, если точные часы на спутниках не будут отставать друг от друга.

Дополнительная секунда в системе коррекции времени
Дополнительная секунда в системе коррекции времени

Роль атомных часов в исследованиях космоса. Для корректной навигации время должно быть точным. Ошибка даже в доли секунды означает смещение траектории в сотни тысяч километров. Для космических  путешествий в глубоком космосе это критичный показатель. Большинство современных космических станций для навигации использует взаимодействие наземных антенн с атомными часами. Для обеспечения точным бортовым хронометром своих будущих миссий NASA в настоящее время тестирует новую разработку — атомные часы для использования в глубоком космосе (DSAC).

атомные часы Deep Space
атомные часы Deep Space

Почему атомные часы самые точные?

Благодаря замкнутому кругу всех процессов и уникальным свойствам цезия, атомы которого не изнашиваются и не утрачивают свои химические свойства со временем, совершая немыслимое количество переходов с одного энергетического уровня на другой за одну лишь секунду, механизм, созданный на его основе, до сих пор остается самым точным и стабильным на нашей планете.

Синхронизацияя времени с атомными часами.
Синхронизацияя времени с атомными часами.
атомные часы relax #boomway
атомные часы relax #boomway
А вы знали откуда берется точное время?
А вы знали откуда берется точное время?

ТЕБЕ ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ! ⤵😉


Нравиться? Поделитесь с друзьями!

26 поделиться
boomway.ru

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *