Keçən il, 2012-ci ildə, bəşəriyyətin vaxtı mümkün qədər dəqiq ölçmək üçün atom vaxtı hesabından istifadə etmək qərarına gəlməsindən qırx beş il keçdi. 1967-ci ildə Beynəlxalq SI sistemində vaxt kateqoriyası artıq astronomik şkalalarla müəyyən edilmədi - onlar sezium tezlik standartı ilə əvəz olundu. İndi məşhur adı - atom saatlarını alan o idi. Onların müəyyən etməyə imkan verdiyi dəqiq vaxt üç milyon ildə bir saniyəlik cüzi bir xətaya malikdir ki, bu da onlardan dünyanın istənilən küncündə vaxt standartı kimi istifadə etməyə imkan verir.
Bir az tarix
Atom titrəyişlərindən zamanın çox dəqiq ölçülməsi üçün istifadə ideyası ilk dəfə 1879-cu ildə İngilis fiziki William Tomson tərəfindən ifadə edilmişdir. Rezonator atomlarının emitenti rolunda bu alim hidrogenin istifadəsini təklif etdi. İdeyanı həyata keçirmək üçün ilk cəhdlər yalnız 1940-cı illərdə edildi. iyirminci əsr. Və dünyanın ilk işləyən atom saatı1955-ci ildə Böyük Britaniyada ortaya çıxdı. Onların yaradıcısı ingilis eksperimental fizik Dr. Luis Essen idi. Bu saat sezium-133 atomlarının titrəyişləri əsasında işləyirdi və onların sayəsində elm adamları nəhayət, vaxtı əvvəlkindən çox daha dəqiqliklə ölçə bildilər. Essenin ilk cihazı hər yüz ildə bir saniyədən çox olmayan xətaya yol verirdi, lakin sonradan ölçmələrin dəqiqliyi dəfələrlə artdı və saniyədə səhv yalnız 2-3 yüz milyonlarla il ərzində toplana bilər.
Atom saatları: necə işləyir
Bu dahiyanə "cihaz" necə işləyir? Rezonans tezliyi generatoru kimi atom saatları kvant səviyyəsində molekulların və ya atomların enerji səviyyələrindən istifadə edir. Kvant mexanikası bir neçə diskret enerji səviyyəsi ilə "atom nüvəsi - elektronlar" sistemi arasında əlaqə qurur. Belə bir sistemə ciddi şəkildə müəyyən edilmiş tezlikli bir elektromaqnit sahəsi təsir edərsə, bu sistem aşağı səviyyədən yüksək səviyyəyə keçəcəkdir. Əks proses də mümkündür: bir atomun enerji emissiyası ilə müşayiət olunan daha yüksək səviyyədən aşağı səviyyəyə keçidi. Bu hadisələri bir salınım dövrəsi kimi bir şey yaratmaqla bütün enerji atlamalarını idarə etmək və qeyd etmək olar (ona atom osilatoru da deyilir). Onun rezonans tezliyi qonşu atom keçid səviyyələri arasındakı enerji fərqinin Plank sabitinə bölünməsinə uyğun olacaq.
Belə salınan dövrə mexaniki və astronomik sələfləri ilə müqayisədə danılmaz üstünlüklərə malikdir. Biri üçünbelə bir atom osilatoru, hər hansı bir maddənin atomlarının rezonans tezliyi eyni olacaq, sarkaçlar və pyezokristallar haqqında deyilə bilməz. Bundan əlavə, atomlar zamanla xassələrini dəyişmir və köhnəlmir. Buna görə də, atom saatı son dərəcə dəqiq və demək olar ki, əbədi xronometrdir.
Dəqiq vaxt və müasir texnologiya
Telekommunikasiya şəbəkələri, peyk rabitəsi, GPS, NTP serverləri, birjada elektron əməliyyatlar, onlayn auksionlar, internet vasitəsilə biletlərin alınması proseduru - bütün bunlar və bir çox digər hadisələr həyatımızda çoxdan möhkəm şəkildə bərqərar olub. Ancaq bəşəriyyət atom saatını icad etməsəydi, bütün bunlar sadəcə baş verməzdi. İstənilən səhvləri, gecikmələri və gecikmələri minimuma endirməyə imkan verən sinxronlaşdırılmış dəqiq vaxt insana heç vaxt çox olmayan bu əvəzolunmaz əvəzolunmaz mənbədən maksimum yararlanmağa imkan verir.
