Oʻtgan yili, 2012-yilda, insoniyat vaqtni iloji boricha aniqroq oʻlchash uchun atom vaqtini hisoblashdan foydalanishga qaror qilganiga qirq besh yil boʻldi. 1967 yilda Xalqaro SI tizimida vaqt toifasi endi astronomik shkalalar bilan belgilanmaydi - ular seziy chastotasi standarti bilan almashtirildi. Aynan u hozirgi mashhur nomni - atom soatlarini oldi. Ular sizga aniqlash imkonini beradigan aniq vaqt uch million yil ichida bir soniya arzimas xatoga ega, bu esa ularni dunyoning istalgan burchagida vaqt standarti sifatida ishlatish imkonini beradi.
Biroz tarix
Vaqtni o'ta aniq o'lchash uchun atom tebranishlaridan foydalanish g'oyasi birinchi marta 1879 yilda ingliz fizigi Uilyam Tomson tomonidan ifodalangan. Rezonator atomlarining emitenti rolida bu olim vodoroddan foydalanishni taklif qildi. G‘oyani hayotga tatbiq etishga birinchi urinishlar faqat 1940-yillarda qilingan. yigirmanchi asr. Va dunyodagi birinchi ishlaydigan atom soati1955 yilda Buyuk Britaniyada paydo bo'lgan. Ularning yaratuvchisi britaniyalik eksperimental fizik doktor Lui Essen edi. Bu soat seziy-133 atomlarining tebranishlari asosida ishlagan va ular tufayli olimlar nihoyat vaqtni avvalgidan ancha aniqroq o'lchashga muvaffaq bo'lishdi. Essenning birinchi qurilmasi har yuz yilda bir soniyadan ko'p bo'lmagan xatolikka yo'l qo'ygan, ammo keyinchalik o'lchovlarning aniqligi ko'p marta oshdi va soniyada xatolik faqat 2-3 yuz millionlab yillar ichida to'planishi mumkin.
Atom soatlari: ular qanday ishlaydi
Bu zukko "qurilma" qanday ishlaydi? Rezonans chastotasi generatori sifatida atom soatlari kvant darajasida molekulalar yoki atomlarning energiya darajalaridan foydalanadi. Kvant mexanikasi "atom yadrosi - elektronlar" tizimi o'rtasida bir nechta diskret energiya darajalariga ega bo'lgan aloqani o'rnatadi. Agar bunday tizimga qat'iy belgilangan chastotali elektromagnit maydon ta'sir qilsa, bu tizim past darajadan yuqori darajaga o'tadi. Teskari jarayon ham mumkin: atomning energiya emissiyasi bilan birga yuqori darajadan pastki darajaga o'tishi. Ushbu hodisalarni tebranish zanjiri (u atom osilatori deb ham ataladi) yaratish orqali barcha energiya sakrashlarini nazorat qilish va qayd etish mumkin. Uning rezonans chastotasi Plank doimiysiga bo'lingan qo'shni atom o'tish darajalari orasidagi energiya farqiga mos keladi.
Bunday tebranish sxemasi mexanik va astronomik oʻtmishdoshlariga nisbatan shubhasiz afzalliklarga ega. Biri uchunBunday atom osilatori, har qanday moddaning atomlarining rezonans chastotasi bir xil bo'ladi, bu mayatnik va piezokristallar haqida aytib bo'lmaydi. Bundan tashqari, atomlar vaqt o'tishi bilan o'z xususiyatlarini o'zgartirmaydi va eskirmaydi. Shuning uchun atom soati juda aniq va deyarli abadiy xronometrdir.
Aniq vaqt va zamonaviy texnologiya
Telekommunikatsiya tarmoqlari, sun'iy yo'ldosh aloqasi, GPS, NTP serverlari, birjadagi elektron bitimlar, onlayn auktsionlar, Internet orqali chiptalarni sotib olish tartibi - bularning barchasi va boshqa ko'plab hodisalar bizning hayotimizda uzoq vaqtdan beri mustahkam o'rnatilgan. Ammo agar insoniyat atom soatini ixtiro qilmaganida edi, bularning barchasi shunchaki sodir bo'lmas edi. Har qanday xatolik, kechikish va kechikishlarni minimallashtirish imkonini beruvchi sinxronlashtirilgan aniq vaqt insonga bu bebaho almashtirib bo‘lmaydigan manbadan unumli foydalanish imkonini beradi, bu hech qachon ortiqcha bo‘lmaydi.
