Technologie oparte na zegarach atomowych (część 1)
Wysłane przez Richard N Williams on Marzec 17th, 2010
Zegary atomowe są najdokładniejszymi urządzeniami do pomiaru czasu, znanymi człowiekowi. Jego dokładność jest nieporównywalna z innymi zegarami i chronometrami, podczas gdy nawet najbardziej wyrafinowany zegar elektroniczny będzie dryfował o sekundę co tydzień lub dwa, najbardziej nowoczesne zegary atomowe może działać przez tysiące lat i nie stracić nawet ułamka sekundy.
Dokładność zegara atomowego zależy od tego, co jest podstawą pomiaru czasu. Zamiast polegać na elektronicznym prądzie płynącym przez kryształ jak zegar elektroniczny, zegar atomowy wykorzystuje przemianę nadsubtelną atomu w dwóch stanach energetycznych. Choć może to brzmieć skomplikowanie, jest to po prostu niewiarygodny pogłos, który "tyka" ponad 9 miliard razy na sekundę, co sekundę.
Ale dlaczego taka dokładność jest naprawdę potrzebna i jakich technologii używają zegary atomowe?
Analizując technologie wykorzystujące zegary atomowe, widzimy, dlaczego tak wysoki poziom dokładności jest wymagany.
GPS - nawigacja satelitarna
Nawigacja satelitarna to obecnie ogromny przemysł. Będąc już tylko technologią dla wojska i lotników, nawigacja satelitarna GPS jest obecnie wykorzystywana przez użytkowników dróg na całym świecie. Jednak informacje nawigacyjne dostarczane przez systemy nawigacji satelitarnej, takie jak GPS, zależą wyłącznie od dokładności zegarów atomowych.
GPS działa poprzez triangulację kilku sygnałów taktowania, które są rozmieszczone z zegarów atomowych na satelitach GPS. Po ustaleniu, kiedy sygnał taktowania został zwolniony z satelity, odbiornik nawigacji satelitarnej może po prostu odległy od satelity i za pomocą wielu sygnałów obliczyć, gdzie znajduje się na świecie.
Ze względu na to, że te sygnały czasowe poruszają się z prędkością światła, tylko jedna sekunda niedokładności w sygnale taktowania może doprowadzić do tego, że informacja o pozycji jest oddalona o tysiące mil. To jest świadectwo dokładności Zegary atomowe GPS że obecnie odbiornik nawigacji satelitarnej ma dokładność do pięciu metrów.