Znaczenie zegara atomowego
Wysłane przez Richard N Williams on Marzec 20th, 2009
Większość ludzi ledwo słyszała o zegar atomowy i zakładają, że wiedzą, co to jest, ale niewiele osób wie, jak ważne są zegary atomowe do prowadzenia naszego codziennego życia w dwudziestym pierwszym wieku.
Jest tak wiele technologii opartych na zegarach atomowych i bez wielu zadań, które przyjmujemy za pewnik, byłoby niemożliwe. Kontrola ruchu lotniczego, nawigacja satelitarna i handel internetowy to tylko niektóre z aplikacji opartych na ultra precyzyjnej chronometrii zegara atomowego.
Dokładnie co zegar atomowy jest, jest często źle rozumiany. Mówiąc prościej, zegar atomowy jest urządzeniem, które wykorzystuje oscylacje atomów w różnych stanach energetycznych do zliczania tyknięć między sekundami. Obecnie cez jest preferowanym atomem, ponieważ ma ponad 9 miliardów cykli na sekundę, a ponieważ te oscylacje nigdy się nie zmieniają, czyni je bardzo dokładną metodą utrzymywania czasu.
Zegary atomowe, mimo że wiele osób twierdzi, są dostępne tylko w laboratoriach fizyki na dużą skalę, takich jak NPL (Brytyjskie krajowe laboratorium fizyczne) i NIST (Amerykański Narodowy Instytut Norm i Czasu). Często ludzie sugerują, że mają zegar atomowy kontrolujący sieć komputerową lub zegar atomowy na ścianie. To nie jest prawda, a ludzie odnoszą się do tego, że mają zegar lub serwer czasu, który odbiera czas z zegara atomowego.
Urządzenia takie jak Serwer czasu NTP często otrzymują atomowe sygnały zegarowe z miejsc takich jak NIST lub NPL za pośrednictwem fal długich. Inną metodą odbierania czasu z zegarów atomowych jest korzystanie z sieci GPS (Global Positioning System).
Sieć GPS i nawigacja satelitarna są w rzeczywistości dobrym tego przykładem synchonizacja zegara atomowego jest bardzo potrzebny przy tak wysokim poziomie dokładności. Nowoczesne zegary atomowe, takie jak te znajdujące się w satelitach NIST, NPL i wewnątrz orbitujących satelitów GPS, z dokładnością do jednej sekundy wynoszą około X milionów milionów lat. Ta dokładność ma kluczowe znaczenie przy badaniu działania systemu nawigacji satelitarnej GPS.
System GPS działa poprzez triangulację sygnałów czasu wysyłanych z trzech lub więcej oddzielnych satelitów GPS i ich wbudowanych zegarów atomowych. Ponieważ sygnały te poruszają się z prędkością światła (prawie 100,000km na sekundę), niedokładność nawet jednej pełnej milisekundy może spowodować, że informacje nawigacyjne wyniesie 100 kilometrów.
Ten wysoki poziom dokładności jest również wymagany w przypadku technologii, takich jak kontrola ruchu lotniczego, która zapewnia, że nasze zatłoczone niebo pozostaje bezpieczne, a nawet ma kluczowe znaczenie dla wielu transakcji internetowych, takich jak handel instrumentami pochodnymi, w których wartość może rosnąć i spaść co sekundę.
Ten post został napisany przez Richard N Williams
Richard N Williams jest autorem techniczny i specjalista w branży Server i synchronizacji czasu NTP. Richard N Williams na Google+
