Как работят атомните часовници

Исидор Раби, професор по физика в Колумбийския университет, предложи безпрецедентен проект: часовник, работещ на принципа на атомно магнитен резонанс. Това се случи през 1945 г. и вече през 1949 г. Националното бюро по стандартизация издаде първия работещ прототип. Той чете вибрациите на молекулата на амоняка. Цезият влезе в бизнеса много по-късно: моделът NBS-1 се появи едва през 1952 година. 

• 

  Подобряване на проекта

  Националната физическа лаборатория в Англия създава първия часовник, базиран на цезиева греда през 1955 година. Повече от десет години по-късно, по време на генералната конференция за мерките и теглата, бяха представени по-напреднали часовници, които също работят въз основа на вибрациите в атома на цезий. Моделът NBS-4 е бил използван до 1990 година.

• 

  Видове часове

  В момента има три вида атомни часовници, които работят на същия принцип. Най-прецизният цезиев часовник отделя атома на цезий от магнитното поле. Най-простите атомни часовници, рубидий, използват газ рубидий, затворен в стъклена колба. И накрая, водородните атомни часовници заемат водородните атоми като отправна точка, затворена в обвивка, направена от специален материал - тя не позволява на атомите бързо да губят енергия.

• 

  Какво време

  През 1999 г. Националният институт за стандарти и технологии (NIST) предложи още по-усъвършенствана версия на атомния часовник. Моделът NIST-F1 позволява грешка от само една секунда след двадесет милиона години.

• 

  Най-точна

  Но физиците от NIST не спряха дотук. Учените решили да разработят нов хронометър, този път на базата на стронциевите атоми. Новите часовници работят на 60% от предишния модел, което означава, че губят една секунда не след двадесет милиона години, а в пет милиарда..

• 

  Измерване на времето

  Международното споразумение определи единствената точна честота за резонанса на цезиевите частици. Това е 9 192 631 770 херца - при разделяне на изходния сигнал с това число се получава точно един цикъл.