Die mees akkurate klok is tot onlangs beskou as 'n kwantumhorlosie, wat slegs 3 sekondes in 3,7 miljard jaar verkeerd was. Hulle is oortref deur die atoomeksperimentele horlosie wat in die VSA, in die staat Colorado, ontwikkel is.
In 2014 het 'n groep navorsers van die Universiteit van Colorado Boulder en die National Institute of Standards and Technology aangekondig dat die strontium-atoomklok uitgevind is. Hierdie horlosie is 1,5 keer akkurater as die vorige horlosies.
As so 'n horlosie vir vyf miljard jaar onophoudelik kan werk, sal dit nie vorentoe hardloop nie en sal dit nie een sekonde agterbly nie.
In hierdie mees akkurate horlosie ter wêreld word etlike duisende strontiumatome in kettings van ongeveer honderd filters gerangskik, wat 'n optiese rooster is wat gevorm word deur 'n kragtige laserstraal.
Die frekwensie van vibrasies van strontiumatome is 430 miljard keer per sekonde. Danksy hierdie frekwensie is strontiumklokke baie akkurater as die sesiumklokke wat volgens die wêreldstandaarde erken word.
Strontium versus sesium horlosies
Volgens internasionale standaarde word atoomhorlosies gebaseer op sesium as die akkuraatste horlosies beskou. Dit is byvoorbeeld die NIST-F1-horlosies in Colorado, VSA.
Optiese strontiumklokke werk teen hoër frekwensies as sesiumklokke, wat mikrogolwe gebruik. As gevolg van sy hoë akkuraatheid en stabiliteit, kan strontiumhorlosies wel sesium vervang en regoor die wêreld erken word as die belangrikste standaard vir die meting van wêreldtyd.
Hoe die doeltreffendheid van 'n atoomklok gemeet word
Twee hoofparameters word gebruik om die doeltreffendheid van 'n atoomhorlosie te meet: stabiliteit en akkuraatheid. Stabiliteit dui aan hoe die spoed van die horlosie oor tyd verander en belangrik is vir die langtermynfunksie van die beweging. Akkuraatheid wys hoe naby die klok is aan die resonansfrekwensie waarteen die gebonde atome tussen energievlakke vibreer.
Wat die stabiliteit en akkuraatheid betref, breek die eksperimentele strontiumklok alle rekords.
Hoekom het u 'n atoomhorlosie nodig?
Tydmetingstegnologie het van minder na akkurater ontwikkel. Aanvanklik was dit genoeg om elke uur te meet, en toe kon dit minute en sekondes meet.
Ten spyte van sy hoë akkuraatheid, lyk dit nie vir mense so nodig dat atoomhorlosies so nodig is nie. Maar dit is eers met die eerste oogopslag.
Sulke akkuraatheid van tydmeting is nodig vir sommige stelsels, waar selfs een miljardste van 'n sekonde 'n belangrike rol speel. Atoomhorlosies word byvoorbeeld gebruik om die werking van telekommunikasiestelsels, sowel as satellietnavigasiestelsels, te sinchroniseer.
Ondernemings wat elektrisiteit lewer, gebruik kerntegnologie om vas te stel waar elektriese drade beskadig word. Ruimte-eksplorasie maak gebruik van atoomkloktegnologie om radiowaarnemings te maak van voorwerpe in die verte.
Frekwensie is 'n begrip wat op tyd van toepassing is. Dit is die omvang van die tyd, dit is die tempo waarteen die horlosie loop. Hierdie waarde word in radio- en televisie-uitsendings in ag geneem om oorvleueling tussen stasies en kanale te voorkom.
Waarnemings van die ruimte met 'n sonde binne die sonnestelsel is onmoontlik sonder die deelname van akkurate atoomklokke aan die Aarde se stasies.
Tyd speel 'n belangrike rol in die ordening van verskillende soorte menslike aktiwiteite. Finansiële markte benodig al hoe meer akkurate berekeninge om die tydsberekening van transaksies te bepaal.
