Czas radiowy:
Cezowy zegar atomowy to najdokładniejszy rodzaj zegara, jaki ludzkość do tej pory stworzyła. Działa na podstawie drgań atomów cezu (najczęściej izotopu cezu-133), które są niezwykle regularne i przewidywalne.
Jak to działa?
- Atom cezu naturalnie drga z bardzo stałą częstotliwością – dokładnie 9 192 631 770 drgań na sekundę.
- Zegar mierzy tę częstotliwość i wykorzystuje ją do odmierzania sekund.
- Dzięki tej precyzji można określić czas z dokładnością do miliardowych części sekundy!
Dlaczego to ważne?
- System GPS – bez zegarów atomowych satelity nie byłyby w stanie dokładnie określać położenia.
- Synchronizacja internetu i sieci komputerowych
- Eksperymenty naukowe wymagające ekstremalnie dokładnych pomiarów czasu
Historia zegara atomowego to fascynująca podróż przez naukę, technologię i precyzję. Oto najważniejsze lata:
Początki – idea pomiaru czasu atomowego
- 1879 – Lord Kelvin zasugerował, że ruch atomów mógłby być użyty do pomiaru czasu.
- 1945 – Isidor Rabi zaproponował wykorzystanie techniki rezonansu magnetycznego do budowy zegara atomowego.
Pierwszy zegar atomowy
- 1949 (USA) – Zbudowano pierwszy zegar atomowy w National Bureau of Standards (dziś NIST), oparty na atomie amoniaku, ale nie był jeszcze bardzo dokładny.
- 1955 (Wielka Brytania) – Pierwszy cezowy zegar atomowy skonstruowano w National Physical Laboratory (NPL) w Londynie. Był oparty na atomie cezu-133 – to ten zegar zrewolucjonizował pomiar czasu.
Międzynarodowy standard czasu
- 1967 – Sekunda została oficjalnie zdefiniowana na podstawie drgań atomu cezu:
„Jedna sekunda to czas trwania 9 192 631 770 drgań promieniowania odpowiadającego przejściu między dwoma poziomami energetycznymi atomu cezu-133.”
Zastosowania i rozwój
- 1970–dzisiaj – Zegary atomowe zaczęto montować w:
- satelitach GPS
- systemach komunikacyjnych
- laboratoriach naukowych
- 2020+ – Trwają prace nad jeszcze dokładniejszymi zegarami opartymi na atomach innych pierwiastków (np. strontu).
Zegar Atomowy a Zegar Radiowy to dwie inne rzeczy!
Zegar atomowy to źródło najdokładniejszego czasu.
Zegar radiowy to zegar, który korzysta z tego źródła, odbierając jego sygnał.
Zegar radiowy:
- To zegar, który odbiera sygnał radiowy z nadajnika (np. z zegara atomowego) i synchronizuje się z nim.
- Dzięki temu jest zawsze dokładny, ale sam nie mierzy czasu atomowo – tylko odbiera dokładny czas od zegara atomowego (np. z instytutu czasu).
- Zegary ścienne, budziki i zegarki naręczne, które mają wbudowany radiowy odbiornik w mechanizmie odbierają sygnał i „ustawiają się same”.