يناقش هذا المقال تطوير الساعات الذرية ، لماذا أهمية الدقة ، وكيف تطورت والجيل القادم من الساعات الذرية التي تقدم دقة أكبر.

كانت الساعات الذرية معنا لأكثر من خمسين عاما الآن ومعظم الناس قد سمعوا منهم ومعرفة أنها دقيقة جدا، ولكن مدى دقة هم ولماذا نحتاج مثل هذه الساعات دقيقة؟

وتستخدم الساعات الذرية من قبل العديد منا حتى لو لم نكن على علم بذلك. الوقت الذي يقولون هو ترحيل في جميع أنحاء العالم، والتقطت من قبل خوادم الوقت باستخدام بروتوكول نتب لمزامنة الشبكات، فهي حيوية لكثير من التقنيات، مثل الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمية، وتوقيت إشارة التلفزيون.

قبل تطوير الساعة الذرية كانت أجهزة ضبط الوقت الأكثر دقة هي الساعات الإلكترونية التي من شأنها أن تفقد الثانية أو الثانية كل أسبوع. وقد حلت هذه إلى حد كبير محل الساعات الميكانيكية التي كانت أقل دقة لا يزال.

لطالما كان لدى الإنسان سحر لتتبع الوقت ، لكن معرفة الوقت الدقيق لم يكن أبداً بالغ الأهمية. لا يؤثر اختلاف ثانٍ أو حتى دقيقة في حياتنا اليومية.

ومع ذلك، كما تقدمت التكنولوجيا الحاجة إلى زيادة ضبط الوقت أكثر دقة. الأقمار الصناعية التي يجب أن يتم التنقل والتواصل مع الأرض من مئات والآلاف وحتى ملايين الأميال بعيدا تتطلب التوقيت الدقيق. الضوء، وبالتالي موجات الراديو يمكن السفر شنومك كم كل ثانية حتى عدم دقة طفيفة في الوقت يمكن أن يكون اختلافات هائلة.

تم بناء أول ساعة ذرية دقيقة y البريطاني مختبر الفيزياء الوطني في 1955 من قبل الدكتور لويس ايسن الذي استند على مدار الساعة حول التذبذب للذرة السيزيوم -133. في الواقع ، تم تصور الفكرة لأول مرة على أنها 1879 عندما اقترح اللورد كلفن أن الحفاظ على الوقت استنادًا إلى كيفية تصرف الذرات سيكون طريقة أفضل لحساب الفترات الزمنية أكثر من أي شيء آخر.

استخدم الجيل الأول من الساعات الذرية (المعروفة أيضاً بمذبذبات السيزيوم) تردد هذه الذرة التي تتأرجح مرات 9,192,631,770 كل ثانية. كان نموذج إيسن دقيقًا لثانية واحدة في كل سنوات 300 ، لكن تطورات مذبذب السيزيوم تعني أنه بإمكانهم الآن تحقيق الدقة من ثانية واحدة كل 80 مليون سنة.

ومع ذلك، ومع ازدياد التقدم التكنولوجي، يسعى العلماء إلى جعل الساعات أفضل وأكثر دقة. الساعات القياسية روبيديوم لا تقدم دقة أفضل من نماذج السيزيوم ولكن هي أصغر وتكلفة أقل (عادة ما تكون مؤشرات التذبذب السيزيوم أن تكون موجودة في مختبرات الفيزياء على نطاق واسع).

وقد تم تطوير ساعات باستخدام ذرة واحدة فقط التي تقدم المزيد من الدقة. وقد حققت ساعة على أساس ذرة واحدة من الزئبق الدقة من ثانية واحدة في شنومكس مليون سنة، ومن المتوقع أن نوع جديد من ساعة السترونتيوم الذي يستخدم الضوء سوف تذهب حتى أفضل.

إن مستقبل الساعات الذرية يتزايد دائما مع تقليص حجمها وتكلفتها. وقد كشف المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (نيست) عن ساعة ذرية ذات حجم رقاقة تفتخر بدقة ميلي ثانية.

الساعات الذرية هي الآن جزء لا يتجزأ من حياتنا دون إشارات الوقت التي تنقلها إلى العالم التي يتم التقاطها من قبل خوادم نتب الاتصالات الحديثة من التسوق عبر الإنترنت ونظام تحديد المواقع والتقدم التكنولوجي مثل الملاحة عبر الأقمار الصناعية أصبح من المستحيل.

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