Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe precies is een atoomklok?

AtoM -klokken zijn ongelooflijk precieze tijdwaarnemersapparaten, die zelfs de meest nauwkeurige traditionele klokken overtroffen.

Hier is een uitsplitsing van hun precisie:

* cesium atomaire klokken: Dit zijn het meest voorkomende type atoomklok. Ze zijn gebaseerd op de specifieke frequentie van microgolfstraling die overgangen in cesium-133-atomen veroorzaakt. De meest precieze cesiumklokken hebben een relatieve onzekerheid van ongeveer 1 deel in 10^16 (wat betekent dat ze om de 30 miljoen jaar ongeveer 1 seconde verliezen of winnen).

* Optische atomaire klokken: Deze nieuwere klokken gebruiken lasers om te communiceren met atomen, wat leidt tot een nog hogere precisie. Ze zijn gebaseerd op de frequenties van het licht dat wordt uitgestoten of geabsorbeerd door atomen. De meest precieze optische klokken hebben een relatieve onzekerheid van ongeveer 1 deel in 10^18 (wat betekent dat ze elke 15 miljard jaar verliezen of winnen van ongeveer 1 seconde).

Om dit in perspectief te plaatsen:

* Een standaard kwartsklok kan een paar seconden per dag verliezen of winnen.

* een cesium atomaire klok kan de tijd voor miljoenen jaren nauwkeurig houden.

* Een optische atoomklok kan de tijd voor miljarden jaren nauwkeurig houden.

Naast tijdwaarneming:

De ongelooflijke precisie van atomaire klokken heeft toepassingen die verder gaan dan alleen de tijd vertellen. Ze worden gebruikt in:

* Navigatie: GPS -satellieten vertrouwen op atomaire klokken om nauwkeurige positionering te bieden.

* Wetenschappelijk onderzoek: Atomische klokken zijn essentiële hulpmiddelen voor het bestuderen van fundamentele fysica, zoals het testen van de relativiteitstheorie van Einstein.

* Communicatienetwerken: Atomische klokken helpen om communicatiesystemen te synchroniseren voor nauwkeurige gegevensoverdracht.

continue verbetering:

De precisie van atomaire klokken blijft verbeteren naarmate de technologie vordert. Wetenschappers ontwikkelen voortdurend nieuwe technieken en gebruiken verschillende atomen om nog hogere niveaus van nauwkeurigheid te bereiken.