Verschillende technologieën, netwerken en instellingen profiteren van of vereisen nauwkeurige tijdsregistratie om hun activiteiten te synchroniseren. De huidige manieren om tijd te synchroniseren hebben enkele nadelen die een nieuwe voorgestelde methode probeert aan te pakken. De kosmische tijdsynchronisator werkt door apparaten te synchroniseren rond kosmische stralingsgebeurtenissen die door die apparaten worden gedetecteerd. Dit zou nauwkeurige timing-mogelijkheden kunnen bieden aan remote sensing-stations, of zelfs onder water, op plaatsen waar andere methoden niet kunnen dienen. Vroege tests zijn veelbelovend, maar de echte uitdaging ligt misschien in de toepassing van deze nieuwe techniek.

De mensheid is nauw verbonden met het idee van tijd. Historisch gezien gebruikten we de kosmos zelf - sterren, de zon en de maan - om de tijd te meten en onze activiteiten te coördineren. Het is dan ook passend dat onderzoekers weer naar de kosmos kijken om ons vermogen om de tijd te houden verder te ontwikkelen. Professor Hiroyuki Tanaka van Muographix aan de Universiteit van Tokyo bedacht en testte een manier om meerdere apparaten te synchroniseren, zodat ze het eens worden over de tijd, die gebruik maakt van kosmische straling uit de verre ruimte. Het wordt terecht kosmische tijdsynchronisatie (CTS) genoemd.

"Het is tegenwoordig relatief eenvoudig om de tijd nauwkeurig bij te houden. Atoomklokken doen dit bijvoorbeeld al tientallen jaren", zegt Tanaka. "Dit zijn echter grote en dure apparaten die heel gemakkelijk te verstoren zijn. Dit is een reden dat ik heb gewerkt aan een verbeterde manier om de tijd bij te houden. De andere is dat, gerelateerd aan tijdmeting, positiemeting ook beter zou kunnen. Dus echt, CTS is een voorloper van een mogelijke vervanger voor GPS, maar dat is nog een beetje verder."

De reden waarom het van cruciaal belang is dat apparaten een gedeeld tijdsbesef hebben, is dat bepaalde apparaten steeds belangrijker worden in veel aspecten van het leven. Computernetwerken die verantwoordelijk zijn voor financiële transacties moeten op tijd overeenkomen, zodat de volgorde van transacties kan worden gegarandeerd. Er zijn sensoren die samenwerken om verschillende fysieke verschijnselen waar te nemen die op tijd moeten overeenkomen, zodat bijvoorbeeld de oorsprong van een bepaalde meting kan worden bepaald. Dergelijke sensoren kunnen zelfs deel uitmaken van een soort rampenwaarschuwingssysteem.

CTS werkt dankzij kosmische straling uit de verre ruimte die op ongeveer 15 kilometer hoogte in de atmosfeer terechtkomt en een regen van deeltjes, waaronder muonen, creëert. De muonen reizen dicht bij de snelheid van het licht en bereiken bijna onmiddellijk de grond, ze kunnen gemakkelijk water of rots binnendringen en zich verspreiden terwijl ze reizen om een ​​paar vierkante kilometer grond te bedekken. Onafhankelijke CTS-compatibele apparaten onder dezelfde deeltjesregen kunnen de binnenkomende muonen detecteren, die een specifieke signatuur zullen hebben die uniek is voor de kosmische straling die ze heeft gegenereerd. Door deze informatie te delen, kunnen CTS-apparaten met elkaar overleggen en hun klokken synchroniseren op basis van wanneer de kosmische straling plaatsvond. De inslagen van ultrahoge-energetische kosmische straling komen vaak genoeg voor, ongeveer honderd keer per uur over elke vierkante kilometer aarde, zodat CTS-apparaten in realtime kunnen samenwerken.

"Het principe is robuust en de technologie, detectoren en timingelektronica bestaan ​​al. Dus we konden dit idee relatief snel implementeren", zegt Tanaka. "Op satellieten gebaseerde tijdsynchronisatie heeft zoveel blinde vlekken bij de polen, in bergachtige gebieden of onder water, en CTS zou deze hiaten en meer kunnen opvullen. Het probleem, zoals bij elke nieuwe technologie, is er een van adoptie. Thomas Edison verlichtte omhoog Manhattan beginnend met een enkele gloeilamp. Misschien moeten we die benadering volgen, beginnend met een stadsblok, dan een district, en uiteindelijk zullen we heel Tokio en daarbuiten synchroniseren."

De studie verschijnt in Wetenschappelijke rapporten . + Verder verkennen

De eerste in zijn soort kosmische stralingssensor neemt met succes tsunami-golven waar