توضح هذه المقالة أصول وعمل الساعات الذرية وكيفية استخدامها لمزامنة شبكات الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم باستخدام خوادم نتب.

في الساعات الإلكترونية التقليدية يتم الاحتفاظ الوقت عن طريق تشغيل التيار الكهربائي من خلال المذبذب الذي ينتج إشارة كهربائية متكررة هذا ثم يحكمها الكريستال الكوارتز للحفاظ على الدقة. هذه مؤشرات التذبذب الكريستال هي أكثر دقة بكثير من الساعات الميكانيكية ولكن لا يزال الانجراف، وربما أكثر من الثاني في الأسبوع.

لليوم بعد يوم التذبذب استخدام الكريستال هي طريقة دقيقة لتتبع الوقت. في تسيير الحياة اليومية في حياتنا، والثانية يجعل الفارق ضئيل جدا، لكن، وكما ضوء أو موجات الراديو يمكن السفر 300,000 ميلا في الثانية، وبعض التكنولوجيات العالية مثل الملاحة عبر الأقمار الصناعية أو الاتصالات العالمية، تتطلب أكثر بكثير الدقة ليكون ممكنا.

الساعات الذرية هي جهاز ضبط الوقت يستخدم تردد صدى الذري المعروفة من ذرة إلى الحفاظ على الوقت. تم بناء أول ساعة ذرية دقيقة حقا في 1955 في مختبر الفيزياء الوطني في المملكة المتحدة ويستند على ذرة السيزيوم -133 التي تتأرجح في تمام 9,192,631,770 كل ثانية.

هذا التذبذب هو في الواقع إشارة المتكررة من أشعة الميكروويف المنبعثة من الإلكترونات في الذرة عندما تغير مستويات الطاقة. تم تصميم الكثير من ساعة ذرية لخلق الحالة الصحيحة لسبب وزيادة التذبذبات.
على الرغم من أنه يمكن استخدام ذرات أخرى، فإن التذبذب (شنومكس ثانية) من ذرة السيزيوم -9,192,631,770 يتم قبوله الآن من قبل النظام الدولي للوحدات على أنه تعريف ثانية واحدة.

الساعات الذرية عموما كبيرة جدا وتشكل العديد من الأجهزة الفنية للغاية مثل الفراغات وتتطلب فرق كاملة من العلماء للحفاظ على ورصد الساعات. ويذهب الكثير منها للتعويض عن الآثار الجانبية غير المرغوب فيها مثل ترددات ذرات أخرى على مدار الساعة وحتى تمدد الجاذبية (حيث وفقا لساعات نظرية أينشتاين على ارتفاعات مختلفة تعمل بشكل مختلف بسبب الاختلافات في مجال الجاذبية) وهذا يجعل الساعات الذرية للغاية مكلفة.

لحسن الحظ العديد نطاق واسع المختبرات الفيزيائية وطنية تنقل إشارات الراديو الوقت من الساعات الذرية والذي يمكن استخدامه لمزامنة مؤشرات التذبذب الكريستال القياسية أيضا.

الساعات الذرية هي أيضا أساس GPS (نظام تحديد المواقع العالمي)، ويحتوي كل ساتل ساعة ذرية من الوقت دقيقة جزء لا يتجزأ لتحديد المواقع (موقف في أي مكان تتكون من اتجاه، والسرعة والوقت).
ويمكن أيضا أن تستخدم إشارات غس لالتقاط إشارة الوقت. هذا هو الآن الطريقة الأكثر شيوعا شبكات الكمبيوتر الاحتفاظ الوقت الدقيق الذي هو أيضا ضروري في العديد من الاتصالات والتطبيقات.

تستخدم معظم شبكات الكمبيوتر خادم نتب (بروتوكول وقت الشبكة) لمزامنة أجهزتهم مع إشارة الوقت الذري المستلمة عبر شبكة غس.

والجدول الزمني العالمي، UTC (التوقيت العالمي)، وقد وضعت على أساس الوقت رواها الساعات الذرية، TAI (الدولية التوقيت الذري). حسابات UTC لتباطؤ دوران الأرض عن طريق إضافة قفزة ثانية إلى TAI وذلك لمنع الانجراف التدريجي من الليل في النهار (على الرغم من شأنها أن تأخذ 40,000 سنوات أو نحو ذلك)، وتتيح للعالم كله على التواصل باستخدام نفس الجدول الزمني.

وكانت هذه الوظيفة من قبل ريتشارد ن ويليامز

ريتشارد N ويليامز هو مؤلف فني ومتخصص في خادم نتب وصناعة تزامن الوقت. ريتشارد N ويليامز على + غوغل