Trend dan trend fesyen.  Aksesori, kasut, kecantikan, gaya rambut

Trend dan trend fesyen. Aksesori, kasut, kecantikan, gaya rambut

» Sejarah ringkas kemunculan alat pengukur masa atom. Jam atom: prinsip operasi

Sejarah ringkas kemunculan alat pengukur masa atom. Jam atom: prinsip operasi

Apabila lampu tiba-tiba padam dan kembali menyala sedikit kemudian, bagaimana anda tahu pukul berapa untuk menetapkan jam? Ya, saya bercakap tentang Jam Digital, yang mungkin ada di antara kita. Pernahkah anda berfikir tentang bagaimana masa dikawal? Dalam artikel ini, kita akan mempelajari semua tentang jam atom dan bagaimana ia menjadikan seluruh dunia berdetik.

Adakah jam atom radioaktif?

Jam atom Mengekalkan masa lebih baik daripada jam tangan lain. Mereka menunjukkan masa lebih baik daripada putaran Bumi dan pergerakan bintang. Tanpa jam atom, navigasi GPS akan menjadi mustahil, Internet tidak akan disegerakkan, dan kedudukan planet tidak akan diketahui dengan ketepatan yang mencukupi untuk probe angkasa dan kenderaan.

Jam atom bukan radioaktif. Mereka tidak bergantung pada pembelahan atom. Lebih-lebih lagi, ia mempunyai spring, sama seperti jam biasa. Perbezaan terbesar antara jam standard dan jam atom ialah ayunan dalam jam atom berlaku dalam nukleus atom antara elektron yang mengelilinginya. Ayunan ini hampir tidak selari dengan roda imbangan pada jam tangan berliku, tetapi kedua-dua jenis ayunan boleh digunakan untuk menjejaki peredaran masa. Kekerapan getaran di dalam atom ditentukan oleh jisim nukleus, graviti dan "spring" elektrostatik antara caj positif nukleus dan awan elektron di sekelilingnya.

Apakah jenis jam atom yang kita tahu?

Hari ini terdapat pelbagai jenis jam atom, tetapi ia dibina berdasarkan prinsip yang sama. Perbezaan utama berkaitan dengan elemen dan cara mengesan perubahan dalam tahap tenaga. Jenis-jenis jam atom yang berbeza termasuk yang berikut:

  • Jam atom sesium menggunakan rasuk atom sesium. Jam memisahkan atom cesium dengan tahap tenaga yang berbeza menggunakan medan magnet.
  • Jam atom hidrogen mengekalkan atom hidrogen pada tahap tenaga yang betul dalam bekas yang dindingnya diperbuat daripada bahan khas supaya atom tidak kehilangan keadaan tenaga tinggi terlalu cepat.
  • Jam atom rubidium, yang paling ringkas dan paling padat daripada semua, menggunakan sel kaca yang mengandungi gas rubidium.

Jam atom yang paling tepat hari ini gunakan atom cesium dan medan magnet konvensional dengan pengesan. Di samping itu, atom cesium terkandung oleh pancaran laser, yang mengurangkan perubahan kecil dalam kekerapan akibat kesan Doppler.

Bagaimanakah jam atom berasaskan cesium berfungsi?

Atom mempunyai frekuensi getaran ciri. Contoh kekerapan yang biasa ialah cahaya oren natrium dalam garam meja apabila dibuang ke dalam api. Atom mempunyai banyak frekuensi yang berbeza, beberapa dalam julat radio, beberapa dalam spektrum yang boleh dilihat, dan beberapa di antaranya. Cesium-133 paling kerap dipilih untuk jam atom.

Untuk menyebabkan atom cesium bergema dalam jam atom, salah satu peralihan, atau frekuensi resonans, mesti diukur dengan tepat. Ini biasanya dilakukan dengan mengunci pengayun kristal ke dalam resonans gelombang mikro asas atom cesium. Isyarat ini berada dalam julat gelombang mikro spektrum frekuensi radio dan mempunyai frekuensi yang sama dengan isyarat satelit siaran langsung. Jurutera tahu cara mencipta peralatan untuk rantau spektrum ini, dengan terperinci.

Untuk mencipta jam, sesium terlebih dahulu dipanaskan supaya atom-atom diwap dan melalui tiub vakum tinggi. Mereka mula-mula melalui medan magnet, yang memilih atom dengan keadaan tenaga yang dikehendaki; mereka kemudiannya melalui medan gelombang mikro yang sengit. Kekerapan tenaga gelombang mikro melompat ke sana ke mari dalam julat frekuensi yang sempit sehingga pada satu titik tertentu ia mencapai frekuensi 9,192,631,770 hertz (Hz, atau kitaran sesaat). Julat pengayun gelombang mikro sudah hampir dengan frekuensi ini kerana ia dihasilkan oleh pengayun kristal yang tepat. Apabila atom sesium menerima tenaga gelombang mikro daripada frekuensi yang dikehendaki, ia mengubah keadaan tenaganya.

Di hujung tiub, medan magnet lain memisahkan atom yang telah menukar keadaan tenaganya jika medan gelombang mikro adalah frekuensi yang betul. Pengesan di hujung tiub menghasilkan isyarat keluaran yang berkadar dengan bilangan atom sesium yang terkena, dan memuncak apabila frekuensi gelombang mikro cukup betul. Isyarat puncak ini diperlukan untuk pembetulan untuk membawa pengayun kristal, dan oleh itu medan gelombang mikro, ke frekuensi yang dikehendaki. Kekerapan yang disekat ini kemudiannya dibahagikan dengan 9,192,631,770 untuk memberikan satu nadi sesaat yang biasa diperlukan oleh dunia sebenar.

Bilakah jam atom dicipta?

Pada tahun 1945, profesor fizik Universiti Columbia Isidor Rabi mencadangkan jam yang boleh dibuat berdasarkan teknik yang dibangunkan pada tahun 1930-an. Ia dipanggil resonans magnet rasuk atom. Menjelang tahun 1949, Biro Piawaian Kebangsaan mengumumkan penciptaan jam atom pertama di dunia berdasarkan molekul ammonia, yang getarannya dibaca, dan pada tahun 1952 ia mencipta jam atom pertama di dunia berdasarkan atom cesium, NBS-1.

Pada tahun 1955, Makmal Fizikal Kebangsaan di England membina jam pertama menggunakan rasuk cesium sebagai sumber penentukuran. Sepanjang dekad seterusnya, jam tangan yang lebih canggih telah dicipta. Pada tahun 1967, semasa Persidangan Agung ke-13 mengenai Timbang dan Sukat, SI kedua ditentukan berdasarkan getaran dalam atom cesium. Dalam sistem jaga masa dunia tidak ada definisi yang lebih tepat daripada ini. NBS-4, jam cesium paling stabil di dunia, telah siap pada tahun 1968 dan telah digunakan sehingga tahun 1990.

Masa, walaupun pada hakikatnya saintis masih tidak dapat merungkai intipati sebenar, masih mempunyai unit pengukurannya sendiri yang ditetapkan oleh manusia. Dan peranti pengiraan yang dipanggil jam. Apakah jenis mereka, apakah jam tangan yang paling tepat di dunia? Ini akan dibincangkan dalam bahan kami hari ini.

Apakah jam tangan yang paling tepat di dunia?

Mereka dianggap sebagai atom - mereka mempunyai ralat minit yang boleh mencapai hanya saat setiap bilion tahun. Podium ke-2, tidak kurang terhormat, dimenangi Mereka ketinggalan selama sebulan atau tergesa-gesa ke hadapan hanya 10-15 saat. Tetapi jam tangan mekanikal bukanlah yang paling tepat di dunia. Ia perlu dimulakan dan dimulakan sepanjang masa, dan di sini ralat adalah susunan yang sama sekali berbeza.

Jam atom paling tepat di dunia

Seperti yang telah dikatakan, instrumen atom untuk pengukuran masa secara kualitatif sangat teliti sehingga ralat yang mereka berikan boleh dibandingkan dengan pengukuran diameter planet kita hingga ke setiap mikrozarah. Tidak dinafikan, orang biasa dalam kehidupan seharian tidak memerlukan mekanisme yang tepat sama sekali. Ini digunakan oleh penyelidik saintifik untuk menjalankan pelbagai eksperimen di mana pengiraan yang melampau diperlukan. Mereka memberi peluang kepada orang ramai untuk menyemak "kemajuan masa" masuk pelbagai kawasan glob atau menjalankan eksperimen yang mengesahkan teori umum relativiti, serta lain-lain teori fizikal dan hipotesis.

standard Paris

Apakah jam tangan yang paling tepat di dunia? Secara umum diterima bahawa mereka adalah orang Paris, milik Institut Masa. Peranti ini adalah apa yang dipanggil standard masa; orang di seluruh dunia menyemaknya terhadapnya. Sebenarnya, ia tidak serupa dengan "pejalan kaki" dalam erti kata tradisional, tetapi menyerupai peranti yang sangat tepat dari reka bentuk yang paling kompleks, yang berdasarkan prinsip kuantum, dan idea utama- pengiraan ruang-masa menggunakan getaran zarah dengan ralat sama dengan hanya 1 saat setiap 1000 tahun.

Lebih tepat lagi

Apakah jam tangan yang paling tepat di dunia hari ini? Dalam realiti semasa, saintis telah mencipta peranti yang 100 ribu kali lebih tepat daripada piawaian Paris. Kesilapannya adalah satu saat dalam 3.7 bilion tahun! Sekumpulan ahli fizik dari Amerika Syarikat bertanggungjawab untuk pembangunan teknologi ini. Ia sudah menjadi versi kedua peranti masa yang dibina di atas logik kuantum, di mana pemprosesan maklumat dijalankan menggunakan kaedah yang serupa dengan, sebagai contoh,

Bantuan penyelidikan

Peranti kuantum terkini bukan sahaja menetapkan piawaian baharu dalam pengukuran kuantiti sedemikian mengikut masa, tetapi juga membantu penyelidik di banyak negara menyelesaikan beberapa soalan yang dikaitkan dengan pemalar fizikal seperti kelajuan pancaran cahaya dalam vakum atau pemalar Planck. Ketepatan pengukuran yang semakin meningkat bermanfaat untuk saintis, yang berharap dapat menjejaki pelebaran masa yang disebabkan oleh graviti. Dan sebuah syarikat teknologi di Amerika Syarikat merancang untuk melancarkan jam tangan kuantum yang dihasilkan secara besar-besaran untuk kegunaan harian. Benar, berapa tinggi kos utama mereka?

Prinsip operasi

Jam atom juga biasa dipanggil jam kuantum, kerana ia beroperasi berdasarkan proses yang berlaku pada peringkat molekul. Untuk mencipta peranti berketepatan tinggi, bukan sebarang atom diambil: biasanya penggunaan kalsium dan iodin, sesium dan rubidium, dan juga molekul hidrogen adalah tipikal. hidup masa ini Mekanisme yang paling tepat untuk mengira masa berdasarkan ittiberium telah dihasilkan oleh orang Amerika. Lebih 10 ribu atom terlibat dalam operasi peralatan, yang memastikan ketepatan yang sangat baik. Ngomong-ngomong, pemegang rekod sebelumnya mempunyai ralat sesaat sebanyak "hanya" 100 juta, yang, anda lihat, juga merupakan tempoh yang agak lama.

Kuarza ketepatan...

Apabila memilih "pejalan kaki" isi rumah untuk kegunaan harian, sudah tentu, peranti nuklear tidak boleh diambil kira. Antara jam tangan rumah hari ini, jam tangan yang paling tepat di dunia ialah jam tangan kuarza, yang juga mempunyai beberapa kelebihan berbanding jam tangan mekanikal: jam tangan ini tidak memerlukan penggulungan dan berfungsi menggunakan kristal. Ralat larian mereka purata 15 saat sebulan (yang mekanikal biasanya boleh ketinggalan dengan jumlah masa ini setiap hari). Dan yang paling tepat jam tangan Daripada semua jam tangan kuarza di dunia, menurut ramai pakar, syarikat Citizen ialah Chronomaster. Mereka boleh mempunyai ralat hanya 5 saat setahun. Dari segi kos, mereka agak mahal - sekitar 4 ribu euro. Pada langkah kedua podium Longines khayalan (10 saat setahun). Mereka sudah jauh lebih murah - kira-kira 1000 euro.

... dan mekanikal

Kebanyakan instrumen mekanikal, sebagai peraturan, tidak begitu tepat. Walau bagaimanapun, salah satu peranti masih boleh bermegah. Jam tangan, dibuat pada abad ke-20, mempunyai mekanisme besar 14 ribu elemen. Terima kasih kepada reka bentuk yang kompleks, serta fungsinya yang agak perlahan, ralat pengukurannya adalah yang kedua setiap 600 tahun.

Jam atom sangat tepat yang membuat ralat satu saat setiap 300 juta tahun. Jam ini, yang menggantikan model lama yang mempunyai ralat satu saat setiap seratus juta tahun, kini menetapkan standard untuk masa sivil Amerika. Lenta.ru memutuskan untuk mengimbas kembali sejarah penciptaan jam atom.

Atom pertama

Untuk mencipta jam, cukup menggunakan sebarang proses berkala. Dan sejarah kemunculan alat pengukur masa adalah sebahagiannya sejarah kemunculan sama ada sumber tenaga baharu atau sistem ayunan baharu yang digunakan dalam jam tangan. Jam yang paling mudah mungkin ialah jam matahari: untuk operasinya anda hanya memerlukan Matahari dan objek yang mengeluarkan bayang-bayang. Kelemahan kaedah penentuan masa ini adalah jelas. Air dan jam pasir juga tidak lebih baik: ia hanya sesuai untuk mengukur tempoh masa yang agak singkat.

Jam mekanikal tertua ditemui pada tahun 1901 berhampiran pulau Antikythera di atas kapal karam di Laut Aegean. Ia mengandungi kira-kira 30 gear gangsa dalam bekas kayu berukuran 33 kali 18 kali 10 sentimeter dan bertarikh dari kira-kira tahun keseratus SM.

Selama hampir dua ribu tahun, jam tangan mekanikal adalah yang paling tepat dan boleh dipercayai. Kemunculan pada tahun 1657 karya klasik Christian Huygens "The Pendulum Clock" ("Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica"), menggambarkan peranti penyimpan masa dengan bandul sebagai sistem berayun, mungkin merupakan apogee dalam sejarah perkembangan alat mekanikal jenis sedemikian.

Walau bagaimanapun, ahli astronomi dan kelasi masih menggunakan langit berbintang dan peta untuk menentukan lokasi dan masa yang tepat. Jam elektrik pertama dicipta pada tahun 1814 oleh Francis Ronalds. Walau bagaimanapun, peranti pertama sedemikian adalah tidak tepat kerana kepekaan terhadap perubahan suhu.

Sejarah lanjut jam tangan disambungkan dengan penggunaan pelbagai sistem berayun dalam peranti. Diperkenalkan pada tahun 1927 oleh pekerja Bell Labs jam tangan kuarza menggunakan sifat piezoelektrik kristal kuarza: apabila terdedah kepada arus elektrik kristal mula mengecut. Kronometer kuarza moden boleh tepat dalam masa 0.3 saat sebulan. Walau bagaimanapun, kerana kuarza terdedah kepada penuaan, jam tangan menjadi kurang tepat dari semasa ke semasa.

Dengan perkembangan fizik atom, saintis mencadangkan menggunakan zarah jirim sebagai sistem berayun. Ini adalah bagaimana jam atom pertama muncul. Idea kemungkinan menggunakan getaran atom hidrogen untuk mengukur masa telah dicadangkan pada tahun 1879 oleh ahli fizik Inggeris Lord Kelvin, tetapi hanya pada pertengahan abad ke-20 ini menjadi mungkin.

Pengeluaran semula lukisan oleh Hubert von Herkomer (1907)

Pada tahun 1930-an, ahli fizik Amerika dan perintis resonans magnetik nuklear Isidor Rabi mula bekerja pada jam atom cesium-133, tetapi meletusnya perang menghalangnya daripada berbuat demikian. Selepas perang, pada tahun 1949, jam molekul pertama menggunakan molekul ammonia telah dicipta di Jawatankuasa Piawaian Kebangsaan AS dengan penyertaan Harold Lyonson. Tetapi kali pertama alat pengukur itu tidak setepat jam atom moden.

Ketepatan yang agak rendah adalah disebabkan oleh fakta bahawa disebabkan oleh interaksi molekul ammonia antara satu sama lain dan dengan dinding bekas di mana bahan ini berada, tenaga molekul berubah dan garis spektrumnya meluas. Kesan ini hampir sama dengan geseran dalam jam tangan mekanikal.

Kemudian, pada tahun 1955, Louis Essen dari Makmal Fizikal Kebangsaan UK memperkenalkan jam atom cesium-133 yang pertama. Jam ini mengumpul ralat satu saat selama sejuta tahun. Peranti itu dinamakan NBS-1 dan mula dianggap sebagai piawai frekuensi cesium.

Gambarajah skematik jam atom terdiri daripada pengayun kuarza yang dikawal oleh diskriminator menggunakan litar maklum balas. Pengayun mengambil kesempatan daripada sifat piezoelektrik kuarza, manakala diskriminator menggunakan getaran bertenaga atom supaya getaran kuarza dijejaki oleh isyarat daripada peralihan daripada tahap tenaga yang berbeza dalam atom atau molekul. Di antara penjana dan diskriminator terdapat pemampas yang ditala kepada frekuensi getaran atom dan membandingkannya dengan frekuensi getaran kristal.

Atom yang digunakan dalam jam mesti memberikan getaran yang stabil. Bagi setiap kekerapan radiasi elektromagnetik terdapat atom mereka sendiri: kalsium, strontium, rubidium, cesium, hidrogen. Atau bahkan molekul ammonia dan iodin.

Standard masa

Dengan kemunculan alat pengukur masa atom, ia menjadi mungkin untuk menggunakannya sebagai piawai sejagat untuk menentukan yang kedua. Sejak 1884, Waktu Greenwich, yang dianggap sebagai piawaian dunia, telah memberi laluan kepada piawaian jam atom. Pada tahun 1967, dengan keputusan Persidangan Agung Timbang dan Sukat Ke-12, satu saat ditakrifkan sebagai tempoh 9192631770 tempoh sinaran sepadan dengan peralihan antara dua tahap hiperhalus keadaan dasar atom cesium-133. Takrifan kedua ini tidak bergantung pada parameter astronomi dan boleh diterbitkan semula di mana-mana di planet ini. Cesium-133, yang digunakan dalam piawaian jam atom, adalah satu-satunya isotop stabil cesium dengan 100% kelimpahan di Bumi.

Jam atom juga digunakan dalam sistem navigasi satelit; mereka perlu untuk menentukan masa yang tepat dan koordinat satelit. Oleh itu, setiap satelit GPS mempunyai empat set jam sedemikian: dua rubidium dan dua cesium, yang memastikan ketepatan penghantaran isyarat 50 nanosaat. Satelit Rusia sistem GLONASS juga dilengkapi dengan instrumen pengukur masa atom cesium dan rubidium, dan satelit sistem geoposisi Galileo Eropah yang digunakan dilengkapi dengan hidrogen dan rubidium.

Ketepatan jam hidrogen adalah yang tertinggi. Ia adalah 0.45 nanosaat dalam 12 jam. Nampaknya, penggunaan jam yang tepat oleh Galileo akan menjadikan sistem navigasi ini sebagai peneraju pada 2015, apabila terdapat 18 satelitnya di orbit.

Jam atom padat

Hewlett-Packard menjadi syarikat pertama yang membangunkan jam atom padat. Pada tahun 1964, dia mencipta peranti cesium HP 5060A, saiz beg besar. Syarikat itu terus membangunkan arah ini, tetapi pada tahun 2005 ia menjual bahagiannya membangunkan jam atom kepada Symmetricom.

Pada 2011, pakar dari Draper Laboratory dan Sandia National Laboratories telah membangunkan dan Symmetricom mengeluarkan jam atom kecil pertama, Quantum. Pada masa pelepasan, mereka berharga kira-kira 15 ribu dolar, dimasukkan ke dalam kes tertutup berukuran 40 kali 35 kali 11 milimeter dan berat 35 gram. Penggunaan kuasa jam adalah kurang daripada 120 miliwatt. Mereka pada asalnya dibangunkan atas perintah Pentagon dan bertujuan untuk melayani sistem navigasi yang beroperasi secara bebas daripada sistem GPS, contohnya, jauh di bawah air atau tanah.

Sudah pada penghujung tahun 2013, syarikat Amerika Bathys Hawaii memperkenalkan jam atom "pergelangan tangan" pertama. Mereka menggunakan cip SA.45s yang dikeluarkan oleh Symmetricom sebagai komponen utama. Di dalam cip terdapat kapsul dengan cesium-133. Reka bentuk jam tangan juga termasuk fotosel dan laser berkuasa rendah. Yang terakhir memastikan pemanasan gas sesium, akibatnya atomnya mula bergerak dari satu tahap tenaga ke tahap yang lain. Pengukuran masa dengan tepat dilakukan dengan merekodkan peralihan sedemikian. Kos peranti baru adalah kira-kira 12 ribu dolar.

Aliran ke arah pengecilan, autonomi dan ketepatan akan membawa kepada fakta bahawa dalam masa terdekat peranti baharu yang menggunakan jam atom akan muncul di semua kawasan kehidupan manusia, bermula daripada penyelidikan angkasa lepas mengenai satelit dan stesen yang mengorbit kepada aplikasi isi rumah dalam bilik dan sistem pergelangan tangan.

Satu sensasi telah tersebar di seluruh dunia saintifik - masa semakin menyejat dari Alam Semesta kita! Setakat ini ini hanya hipotesis ahli astrofizik Sepanyol. Tetapi hakikat bahawa aliran masa di Bumi dan di angkasa adalah berbeza telah pun dibuktikan oleh saintis. Masa mengalir lebih perlahan di bawah pengaruh graviti, memecut apabila ia bergerak menjauhi planet ini. Tugas menyegerakkan duniawi dan masa kosmik menjalankan piawaian frekuensi hidrogen, yang juga dipanggil "jam atom".

Masa atom pertama muncul bersama-sama dengan kemunculan jam atom muncul pada pertengahan 20-an. Pada masa kini, jam atom telah menjadi perkara harian; setiap daripada kita menggunakannya setiap hari: komunikasi digital, GLONASS, navigasi dan pengangkutan beroperasi dengan bantuan mereka.

Pemilik telefon bimbit mereka hampir tidak memikirkan tentang kerja kompleks apa yang dijalankan di angkasa untuk penyegerakan masa yang ketat, namun kita hanya bercakap tentang sepersejuta saat.

Piawaian masa yang tepat disimpan di rantau Moscow, di Institut Saintifik Pengukuran Fizikal-Teknikal dan Radio-Teknikal. Terdapat 450 jam tangan sedemikian di dunia.

Rusia dan AS mempunyai monopoli pada jam atom, tetapi di AS jam beroperasi berdasarkan cesium, logam radioaktif yang sangat berbahaya kepada alam sekitar, dan di Rusia, berdasarkan hidrogen, bahan yang lebih selamat dan tahan lama.

Jam tangan ini tidak mempunyai dail atau tangan: ia kelihatan seperti tong besar logam yang jarang ditemui dan berharga, dipenuhi dengan teknologi termaju - alat pengukur ketepatan tinggi dan peralatan dengan piawaian atom. Proses penciptaan mereka sangat panjang, kompleks dan berlaku dalam keadaan kemandulan mutlak.

Selama 4 tahun sekarang, jam yang dipasang pada satelit Rusia telah mengkaji tenaga gelap. Mengikut piawaian manusia, mereka kehilangan ketepatan sebanyak 1 saat selama berjuta-juta tahun.

Tidak lama lagi, jam atom akan dipasang pada Spektr-M - sebuah balai cerap angkasa yang akan melihat bagaimana bintang dan eksoplanet terbentuk, dan melihat ke luar lubang hitam di tengah-tengah Galaxy kita. Menurut saintis, disebabkan graviti yang dahsyat, masa mengalir dengan perlahan di sini sehingga hampir berhenti.

tvroscosmos

Dorongan baru dalam pembangunan peranti untuk mengukur masa telah diberikan oleh ahli fizik atom.

Pada tahun 1949, jam atom pertama telah dibina, di mana sumber ayunan bukanlah pendulum atau pengayun kuarza, tetapi isyarat yang berkaitan dengan peralihan kuantum elektron antara dua tahap tenaga atom.

Dalam amalan, jam sedemikian ternyata tidak begitu tepat, lebih-lebih lagi, ia besar dan mahal dan tidak digunakan secara meluas. Kemudian diputuskan untuk menghubungi unsur kimia- cesium. Dan pada tahun 1955, jam atom pertama berdasarkan atom cesium muncul.

Pada tahun 1967, telah diputuskan untuk beralih kepada piawaian masa atom, kerana putaran Bumi semakin perlahan dan magnitud kelembapan ini tidak tetap. Ini menjadikan kerja ahli astronomi dan penjaga masa lebih sukar.

Bumi pada masa ini berputar pada kadar kira-kira 2 milisaat setiap 100 tahun.

Turun naik dalam tempoh hari juga mencapai seperseribu saat. Oleh itu, ketepatan Greenwich Mean Time (secara umum diterima sebagai piawaian global sejak 1884) menjadi tidak mencukupi. Pada tahun 1967, peralihan kepada piawaian masa atom berlaku.

Hari ini, satu saat ialah tempoh masa yang sama persis dengan 9,192,631,770 tempoh sinaran, yang sepadan dengan peralihan antara dua tahap hiperhalus keadaan dasar atom Cesium 133.

Pada masa ini, Waktu Universal Selaras digunakan sebagai skala masa. Ia dibentuk oleh Biro Timbang dan Sukat Antarabangsa dengan menggabungkan data dari makmal penyimpanan masa pelbagai negara, serta data daripada Perkhidmatan Putaran Bumi Antarabangsa. Ketepatannya hampir sejuta kali lebih tinggi daripada astronomi Greenwich Mean Time.

Satu teknologi telah dibangunkan yang secara radikal akan mengurangkan saiz dan kos jam atom ultra-tepat, yang akan memungkinkan untuk menggunakannya secara meluas dalam peranti mudah alih untuk pelbagai tujuan. Para saintis dapat mencipta piawaian masa atom bersaiz ultra-kecil. Jam atom sedemikian menggunakan kurang daripada 0.075 W dan mempunyai ralat tidak lebih daripada satu saat dalam 300 tahun.

Kumpulan penyelidik AS telah berjaya mencipta piawaian atom ultra padat. Ia telah menjadi mungkin untuk menghidupkan jam atom daripada bateri AA biasa. Jam atom ultra-tepat, biasanya sekurang-kurangnya satu meter tinggi, diletakkan dalam isipadu 1.5x1.5x4 mm

Jam atom eksperimen berdasarkan ion merkuri tunggal telah dibangunkan di Amerika Syarikat. Mereka adalah lima kali lebih tepat daripada cesium, yang diterima sebagai piawaian antarabangsa. Jam cesium adalah sangat tepat sehingga ia akan mengambil masa 70 juta tahun untuk percanggahan satu saat untuk dicapai, manakala bagi jam merkuri tempoh ini akan menjadi 400 juta tahun.

Pada tahun 1982, objek astronomi baharu - pulsar milisaat - campur tangan dalam pertikaian antara takrif astronomi piawaian Masa dan jam atom yang memenanginya. Isyarat ini stabil seperti jam atom terbaik



Adakah kamu tahu?

Jam pertama di Rus'

Pada tahun 1412 di Moscow, sebuah jam telah diletakkan di halaman Grand Duke di belakang Gereja Annunciation, dan ia dibuat oleh Lazar, seorang sami Serbia yang berasal dari tanah Serbia. Malangnya, tiada penerangan tentang jam pertama ini dalam bahasa Rus' telah dipelihara.

________

Bagaimanakah jam berbunyi di Menara Spasskaya Kremlin Moscow?

Pada abad ke-17, orang Inggeris Christopher Galloway membuat lonceng untuk Menara Spasskaya: bulatan jam dibahagikan kepada 17 sektor, satu-satunya jarum jam adalah pegun, diarahkan ke bawah dan menunjuk pada beberapa nombor pada dail, tetapi dail itu sendiri berputar.