الساعات الذرية وخادم نتب باستخدام ميكانيكا الكم إلى معرفة الوقت
الخميس، ديسمبر شنومكست، شنومكسيقول الوقت ليس كما مباشرة إلى الأمام كما يعتقد معظم الناس. في الواقع السؤال نفسه، "ما هو الوقت؟" هو السؤال الذي حتى العلم الحديث يمكن أن تفشل في الإجابة. الوقت، وفقا لآينشتاين، نسبي؛ فإنه يمر تغييرات لمختلف المراقبين، تتأثر بأشياء مثل السرعة والجاذبية.
حتى عندما نعيش جميعا على نفس الكوكب وتجربة مرور الوقت بطريقة مماثلة، تقول الوقت يمكن أن يكون من الصعب على نحو متزايد. ومنذ ذلك الحين تم اكتشاف الطريقة الأصلية لاستخدام دوران الأرض لتكون غير دقيقة حيث أن خطورة القمر تسبب بعض الأيام لتكون أطول من ساعات شنومك وعدد قليل ليكون أقصر. في الواقع عندما كانت الديناصورات في وقت مبكر التجوال الأرض كان يوم فقط شنومك ساعات طويلة!
في حين أن الساعات الميكانيكية والإلكترونية وفرت لنا درجة من الدقة، فإن تقنياتنا الحديثة تتطلب قياسات زمنية أكثر دقة. نظام تحديد المواقع، وتجارة الإنترنت والتحكم في حركة المرور الجوية هي ثلاثة فقط تم تقسيم الصناعات الثانية التوقيت المهم بشكل لا يصدق.
فكيف يمكننا تتبع الوقت؟ وقد ثبت أن استخدام دوران الأرض لا يمكن الاعتماد عليه في حين أن مؤشرات التذبذب الكهربائية (ساعات الكوارتز) والساعات الميكانيكية دقيقة فقط إلى الثانية أو الثانية في اليوم الواحد. لسوء الحظ بالنسبة لكثير من تكنولوجياتنا، يمكن أن يكون عدم الدقة الثاني طويلا جدا. في الملاحة عبر الأقمار الصناعية، يمكن للضوء السفر شنومك كم في ما يزيد قليلا على الثانية، مما يجعل متوسط جاف-ناف وحدة عديمة الفائدة إذا كان هناك ثانية واحدة من عدم الدقة.
وكان الحل لإيجاد طريقة دقيقة لقياس الوقت لدراسة ميكانيكا صغيرة جدا - الكم. ميكانيكا الكم هي دراسة الذرة وخصائصها وكيفية تفاعلها. وقد اكتشف أن الإلكترونات، والجسيمات الصغيرة التي ذرات المدار غيرت المسار الذي تدور وأفرجت كمية محددة من الطاقة عندما يفعلون ذلك.
في حالة ذرة السيزيوم هذا يحدث ما يقرب من تسعة مليارات مرة في الثانية وهذا العدد لا يغير أبدا وهكذا يمكن أن تستخدم كوسيلة موثوق بها للغاية من تتبع الوقت. ذرات السيزيوم هي استخدام الدين الساعات الذرية، وفي الواقع يتم تعريف الثانية الآن على ما يزيد قليلا عن شنومكس مليار دورات الإشعاع من ذرة السيزيوم.
الساعات الذرية هي الأساس لكثير من تكنولوجياتنا. يعتمد الاقتصاد العالمي برمته عليها مع الوقت الذي نقلته ملقمات وقت NTP على شبكات الكمبيوتر أو تدحرجت بواسطة الأقمار الصناعية لتحديد المواقع؛ ضمان العالم كله يبقي على نفس، دقيقة ومستقرة الوقت.
وقد تم تطوير جدول زمني عالمي رسمي، التوقيت العالمي المنسق (أوتك) بفضل الساعات الذرية مما يسمح للعالم كله لتشغيل نفس الوقت في غضون بضعة آلاف من الثانية من بعضها البعض.
