Până de curând, cel mai precis ceas era considerat un ceas cuantic, care era greșit cu doar 1 secundă în 3,7 miliarde de ani. Au fost depășite de ceasul experimental atomic dezvoltat în SUA, în statul Colorado.
În 2014, un grup de cercetători de la Universitatea din Colorado Boulder și Institutul Național de Standarde și Tehnologie au anunțat invenția ceasului atomic de stronțiu. Acest ceas este de 1,5 ori mai precis decât precedentele.
Dacă un astfel de ceas ar putea funcționa non-stop timp de cinci miliarde de ani, atunci nu ar merge mai departe și nu ar rămâne în urmă nici o secundă.
În acest ceas cel mai precis din lume, câteva mii de atomi de stronțiu sunt dispuși în lanțuri de aproximativ o sută de filtre, care sunt o rețea optică formată dintr-un puternic fascicul laser.
Frecvența vibrațiilor atomilor de stronțiu este de 430 miliarde de ori pe secundă. Datorită acestei frecvențe, ceasurile de stronțiu sunt mult mai precise decât ceasurile de cesiu recunoscute de standardele mondiale.
Stronțiu versus ceasuri de cesiu
Conform standardelor internaționale, ceasurile atomice pe bază de cesiu sunt considerate cele mai precise ceasuri. Astfel, de exemplu, sunt ceasurile NIST-F1 din Colorado, SUA.
Ceasurile optice de stronțiu funcționează la frecvențe mai mari decât ceasurile cu cesiu, care folosesc microunde. Datorită preciziei și stabilității sale ridicate, ceasurile de stronțiu pot înlocui cesiul și pot fi recunoscute în întreaga lume drept principalul standard pentru măsurarea timpului mondial.
Cum se măsoară eficiența unui ceas atomic
Doi parametri principali sunt utilizați pentru a măsura eficiența unui ceas atomic: stabilitatea și precizia. Stabilitatea indică modul în care viteza ceasului se schimbă în timp și este importantă pentru funcționarea pe termen lung a mișcării. Precizia arată cât de aproape este ceasul de frecvența de rezonanță la care atomii legați vibrează între nivelurile de energie.
În ceea ce privește stabilitatea și precizia, ceasul experimental de stronțiu bate toate recordurile.
De ce ai nevoie de un ceas atomic
Tehnologia de măsurare a timpului a evoluat de la mai puțin la mai precisă. La început a fost suficient să măsoare la fiecare oră, apoi a devenit posibil să se măsoare minute și secunde.
În ciuda preciziei sale ridicate, ceasurile atomice nu par atât de necesare oamenilor. Dar acest lucru este doar la prima vedere.
O astfel de precizie a măsurării timpului este necesară pentru unele sisteme, unde chiar și o miliardime de secundă joacă un rol important. De exemplu, ceasurile atomice sunt utilizate pentru a sincroniza funcționarea sistemelor de telecomunicații, precum și a sistemelor de navigație prin satelit.
Companiile care furnizează electricitate folosesc tehnologia nucleară pentru a identifica unde sunt deteriorate firele electrice. Explorarea spațială utilizează tehnologia ceasului atomic pentru a face observații radio ale obiectelor spațiale îndepărtate.
Frecvența este un concept care se aplică timpului. Aceasta este magnitudinea timpului, acesta este ritmul cu care ceasul rulează. Această valoare este luată în considerare în emisiunile de radio și televiziune pentru a evita suprapunerile între posturi și canale.
Observațiile spațiului cu o sondă în interiorul sistemului solar sunt imposibile fără participarea ceasurilor atomice precise la stațiile Pământului.
Timpul joacă un rol important în ordonarea diferitelor tipuri de activitate umană. Piețele financiare necesită calcule din ce în ce mai precise în determinarea calendarului tranzacțiilor.
