Bu makalede, atom saatlerinin gelişimi, doğrunun neden bu kadar önemli olduğu, nasıl geliştirildiği ve artan doğruluğu sunan yeni nesil atom saatleri anlatılmaktadır.

Atom saatler elli yılı aşkın bir süredir yanımızda ve çoğu insan bunları duymuş ve çok doğru olduklarını biliyor, ama ne kadar doğru olduklarını ve neden bu kadar doğru saatlere ihtiyacımız var?

Atomik saatler, farkında bile olsak çoğumuz tarafından kullanılmaktadır. Dedikleri zaman dünyayı yönlendiriyor ve şebekeleri senkronize etmek için NTP protokolünü kullanan zaman sunucuları tarafından toplanıyor, bunlar küresel uydu navigasyonu ve TV sinyali zamanlamaları gibi bir çok teknoloji için yaşamsal önem taşıyor.

Atomik saatin gelişiminden önce, en hassas zaman ölçüm cihazları, her hafta bir veya iki hafta kaybedilecek olan elektronik saatlerdir. Bunlar hala daha az doğru olan mekanik saatlerin yerini büyük oranda almıştı.

İnsanoğlu, zamanın izini sürmek için daima bir hayranlık uyandırdı; ancak, kesin zamanın bu kadar önemli olmadığının farkında olmamıştı. Bir saniye veya bir dakika farkı günlük hayatımızı etkilemez.

Bununla birlikte, teknoloji ilerledikçe, daha hassas zaman işleyişi ihtiyacı artmıştır. Yüzlerce, binlerce ve hatta milyonlarca kilometre uzağında gezinmek ve Dünya ile iletişim kurmak zorunda olan uydular kesin zamanlama gerektirir. Işık ve bu nedenle radyo dalgaları saniyede XNumx km yol kat edebilir, bu nedenle zaman içindeki hafif yanlışlıklar büyük farklılıklar gösterebilir.

İlk doğru atom saati, İngiltere'nin 1955 Ulusal Fizik Laboratuarı'nda, saatini sezyum-133 atomunun salınımına dayayan Dr Louis Essen tarafından oluşturuldu. Aslında Lord Kelvin, atomların nasıl davranıldığına dayanan zaman tutmanın, zaman aralıklarını başka herhangi bir zamandan daha iyi saymanın daha iyi bir yolu olacağını öne sürdüğü zaman, ilk önce 1879 kadar uzlaşmaya varılmıştır.

İlk nesil atom saatleri (sezyum osilatörleri olarak da bilinir) bu atomun frekansını kullandı ve bu atom her saniyede 9,192,631,770 kez salınır. Essen'in modeli her 300 yılda bir saniyede doğruydu, ancak sezyum osilatörünün gelişimi, 80 milyon yılda bir saniyede bir kesinlik kazanabilmesi anlamına geliyor.

Ancak teknolojiler daha ileri seviyeye geldikçe, bilim adamları daha iyi ve daha doğru saatler üretmeye çalışıyorlar. Rubyum standart saatler, sezyum modellerine göre daha iyi bir doğruluk sunmaz ancak daha küçüktür ve daha az maliyetlidir (sezyum osilatörleri genellikle sadece büyük ölçekli fizik laboratuvarlarında bulunur).

Tek bir atom kullanarak saatler daha da hassasiyetle geliştirildi. Tek bir cıva atomuna dayanan bir saat, 400 milyon yıl içinde bir saniyelik bir hassasiyete ulaştı ve ışığı kullanan yeni bir stronsiyum saatinin daha da iyi gitmesi bekleniyor.

Atom saatleri için geleceğin boyutu ve maliyetini azaltmakla birlikte artan doğruluk artmaktadır. Amerikan Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST), milisaniyelik bir doğruluk sergileyen çip boyutlu bir atom saati duyurdu.

Atomik saatler artık dünyamıza ilettikleri zaman işaretleri olmaksızın hayatımızın bir parçası ve paketi haline geliyor ve bunlar NTP sunucuları tarafından toplanıyor Internet alışverişinden ve GPS'den modern iletişim ve uydu navigasyonu gibi teknolojik gelişmeler imkansız hale gelecektir.

Bu mesaj tarafından yazılmıştır Richard N Williams

Richard N Williams teknik yazar ve NTP Server ve Time Senkronizasyon sektöründe uzmandır. Google + 'da Richard N Williams