18+

Атомные часы

расскажите друзьям
о «Легендах»

2.jpg

Каждый день мы узнаем который час, включив телевизор или услышав сигналы точного времени по радио. Крайне важно, чтобы приборы, отвечающие за мировое время, действовали с абсолютной точностью. Во многих странах существуют специальные национальные центры времени. В России — это Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений. На современном этапе за точность измерения времени отвечает специальный прибор — атомные часы.

В основе работы таких часов лежат процессы, происходящие на уровне атомов и молекул. Без атомных часов невозможно определить положение космических кораблей и спутников, подводных лодок и самолетов. Первые атомные часы были построены в 1945 году. Источником колебаний в этой модели являлись сигналы, связанные с квантовым переходом электрона между двумя энергетическими уровнями атома. Эти часы не получили распространения из-за своей громоздкости и дороговизны. К тому же, разработчикам не удалось достичь их абсолютной точности. Поэтому в 1955 году ученые обратились к химическому элементу цезию. А в 1967 году за одну секунду официально было принято 9192631770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Цезиевые часы точны, но и они имеют небольшую погрешность. Правда расхождение во времени в одну секунду при использовании таких атомных часов произойдет только через 70 миллионов лет. Ученые не остановились на достигнутом и в 2006 году были изобретены часы, действующие на атоме ртути. Для этой модели часов расхождение в одну секунду произойдет аж через 400 миллионов лет!

Для правильной работы часов подходят не все атомы, они не должны быть чувствительны к электрическим и магнитным полям и другим внешним воздействиям. Примерами таких атомов служат атомы кальция, рубидия, стронция и, конечно же, цезия.

Существуют наручные часы, которые показывают точное атомное время, получая сигналы от ближайших лабораторных атомных часов. Но стоит из владельцу выйти за пределы радиуса этих сигналов, часы перестанут работать. Не так давно фирма Bathys Hawai выпустила самые настоящие атомные наручные часы, работающие на базе цезиевого осциллятора. Производители заявляют, что погрешность работы таких часов составляет одну секунду за каждые 1000 лет работы. Таким образом, часы передаваемые из поколения в поколение будут абсолютно точны в течение нескольких веков.

Сейчас во многих странах ученые совершенствуют атомные часы и их точность постоянно повышается. В России такие исследования проводятся в Физическом институте им. Лебедева.

вам понравилась статья?

смотрите также
комментарии