Если бы такие часы могли безостановочно работать в течение пяти миллиардов лет, то они не убежали бы вперед и не отстали бы ни на одну секунду.
В этих самых точных в мире часах несколько тысяч атомов стронция расположены в цепочках из приблизительно ста фильтров, которые представляют собой оптическую решетку, сформированную мощным лазерным лучом.
Частота колебаний атомов стронция составляет 430 миллиардов раз в секунду. Благодаря такой частоте стронциевые часы намного точнее признанных мировыми стандартами цезиевых часов.
Стронциевые часы против цезиевых
Согласно международным стандартам самыми точными часами считаются атомные часы на основе цезия. Таковыми, например, являются часы NIST-F1 в Колорадо, США.
Оптические стронциевые часы оперируют на более высоких частотах, нежели цезиевые, в которых используются микроволны. Благодаря высокой точности и стабильности стронциевые часы вполне могут заменить цезиевые и быть признаны во всем мире в качестве основного стандарта измерения мирового времени.
Как измеряется эффективность работы атомных часов
Для измерения эффективности атомных часов используется два основных параметра: стабильность и точность. Стабильность указывает на то, как меняется скорость работы часов во времени, и она важна для долгосрочного функционирования механизма. Точность показывает, как близки часы к резонансной частоте, с которой связанные атомы колеблются между энергетическими уровнями.
С точки зрения стабильности и точности экспериментальные стронциевые часы бьют все рекорды.
Зачем нужны атомные часы
Технологии измерения времени развивались от менее до более точных. Сначала достаточно было отмерять каждый час, затем появилась возможность измерять минуты и секунды.
Несмотря на высокую точность, атомные часы не кажутся столь необходимыми человеку. Но это только на первый взгляд.
Такая точность измерения времени необходима некоторым системам, где важную роль играет даже одна миллиардная секунды. Например, атомные часы применяют для синхронизации работы систем телекоммуникаций, а также спутниковых систем навигации.
Компании, которые занимаются подачей электроэнергии, используют атомные технологии для точного определения места повреждения электропроводов. В исследовании космоса применяются технологии с использованием атомных часов, чтобы совершать радионаблюдение отдаленных космических объектов.
Частота – это понятие, которое применимо ко времени. Это и есть величина времени, это темп, с которым идут часы. Эта величина учитывается при радио и телевещаниях, чтобы избежать накладок между станциями и каналами.
Наблюдения космоса при помощи зонда внутри Солнечной системы невозможны без участия точных атомных часов на станциях Земли.
Время играет важную роль в упорядочивании разного рода человеческой деятельности. Финансовые рынки требуют все более точных подсчетов в определении времени сделок.