أرشيف ل "الفيزياء الكم" الفئة

هل وجد العلماء أسرع من الجسيمات الخفيفة؟

الأربعاء أكتوبر 5th، 2011

عالم الفيزياء حصل على نفسه قليلا من تيز هذا الشهر كما وجد العلماء في سيرن، المختبر الأوروبي للفيزياء الجسيمات وجود شذوذ على واحدة من تجاربهم، والتي يبدو أن تبين أن بعض الجسيمات كانت تسير أسرع من الضوء.

خادم الوقت يمكن أن توفر دقة الساعة الذرية

إن أسرع من السفر الخفيف لأي جسيم محظور بطبيعة الحال، وفقا لنظرية النسبية الخاصة لآينشتاين، ولكن فريق أوبيرا في سيرن، الذي أطلق النيوترونات حول مسرع الجسيمات، الذي يسافر إلى شمومكس كم، وجد أن النيوترينوات سافرت المسافة أجزاء شنومكس لكل مليون أسرع من الفوتونات (الجسيمات الخفيفة) مما يعني أنها كسرت الحد الأقصى للسرعة أينشتاين.

في حين أن هذه التجربة يمكن أن تكون واحدة من أهم الاكتشافات في الفيزياء، والفيزيائيون لا يزالون متشككين، مما يشير إلى أن السبب يمكن أن يكون خطأ ولدت في صعوبات وتعقيدات قياس مثل هذه السرعات العالية والمسافات.

استخدم الفريق في سيرن ملقمات وقت GPS، والساعات الذرية المحمولة ونظم تحديد المواقع غس لجعل حساباتهم، والتي قدمت كل دقة في المسافة إلى داخل شنومكسم ودقة من الوقت إلى داخل نانوسكوندس شنومكس. ومع ذلك، فإن المرفق تحت الأرض وإشارات نظام تحديد المواقع وغيرها من تيارات البيانات كان لابد من أن تكون أسفل إلى التجربة، الكمون الفريق واثق أنها أخذت في الاعتبار خلال حساباتهم.

يحاول الفيزيائيون من المنظمات الأخرى الآن تكرار التجارب لمعرفة ما إذا كانوا يحصلون على نفس النتائج. مهما كانت النتيجة، وهذا النوع من البحوث الرائدة هو ممكن فقط بفضل دقة الساعات الذرية التي هي قادرة على قياس الوقت إلى المليون من الثانية.

لمزامنة شبكة الكمبيوتر إلى الساعة الذرية لا تحتاج إلى الحصول على مختبر الفيزياء مثل سيرن بسيطة ملقمات وقت NTP مثل جاليون نتس شنومكس سوف تتلقى مصدرا دقيقا للوقت الساعة الذرية والحفاظ على جميع الأجهزة على شبكة في غضون بضعة ميلي ثانية من ذلك.

غرائب ​​الوقت وأهمية الدقة

الأربعاء، سبتمبر شنومكست، شنومكس

معظمنا نعتقد أننا نعرف ما هو الوقت. في لمحة من ساعات المعصم لدينا أو ساعات الحائط، يمكننا أن نقول ما هو الوقت. ونحن نعتقد أيضا لدينا فكرة جيدة جدا من الوقت سرعة التحرك إلى الأمام، ثانية، دقيقة، ساعة أو يوم هي محددة جيدا. ومع ذلك، فإن هذه الوحدات من الوقت تماما من صنع الإنسان وليست ثابتة كما قد نعتقد.

الوقت هو مفهوم مجرد، في حين أننا قد نعتقد أنه هو نفسه بالنسبة للجميع، يتأثر الوقت من خلال تفاعلها مع الكون. فعلى سبيل المثال، فإن الجاذبية، كما لاحظ أينشتاين، لديها القدرة على تشوه الزمكان الذي يغير السرعة التي يمر بها الزمن، وبينما نعيش جميعا على نفس الكوكب، وفي ظل قوى الجاذبية نفسها، هناك اختلافات طفيفة في السرعة التي الوقت يمضي.

باستخدام الساعات الذرية، والعلماء قادرون على تحديد تأثير خطورة الأرض لديها في الوقت المحدد. يتم وضع ارتفاع فوق مستوى سطح البحر ساعة الذرية، وأسرع وقت يسافر. وفي حين أن هذه الاختلافات دقيقة، فإن هذه التجارب تظهر بوضوح أن تصريحات أينشتاين صحيحة.

وقد استخدمت الساعات الذرية لإثبات بعض نظريات آينشتاين الأخرى بشأن الوقت أيضا. في نظريات النسبية، قال أينشتاين أن السرعة هي عامل آخر يؤثر على السرعة التي يمر بها الوقت. عن طريق وضع الساعات الذرية على المركبات الفضائية المدارية أو الطائرات التي تسير بسرعة، والوقت يقاس هذه الساعات يختلف عن الساعات اليسار ثابتة على الأرض، مؤشرا آخر أن أينشتاين كان على حق.

قبل الساعات الذرية، كان قياس الوقت لمثل هذه الدقة من المستحيل، ولكن منذ اختراعها في شنومكس، ليس فقط أن اينشتاين تم تثبيته في صحة الحق، ولكن أيضا اكتشفنا بعض الجوانب الأخرى غير عادية لكيفية نعتبر الوقت.

في حين أن معظمنا نفكر في يوم كما شنومكس ساعات، مع كل يوم يجري نفس الطول، وقد أظهرت الساعات الذرية أن كل يوم يختلف. علاوة على ذلك، الساعات الذرية قد أظهرت أيضا أن دوران الأرض آخذ في التباطؤ تدريجيا، وهذا يعني أن الأيام تزداد ببطء لفترة أطول.

وبسبب هذه التغييرات إلى الوقت، فإن التوقيت العالمي العالمي، أوتك (التوقيت العالمي المنسق) يحتاج إلى تعديلات في بعض الأحيان. كل ستة أشهر أو نحو ذلك، يتم إضافة ثواني كبيسة لضمان أوتك يعمل بنفس معدل يوم الأرض، وهو ما يمثل تباطؤ تدريجي من تدور الكوكب.

وفيما يتعلق بالتكنولوجيات التي تتطلب مستويات عالية من الدقة، تحسب هذه التعديلات المنتظمة للوقت بواسطة بروتوكول الوقت نتب (بروتوكول وقت الشبكة) بحيث يمكن استخدام شبكة حاسوبية تستخدم NTP خادم الوقت يتم الاحتفاظ دائما صحيح إلى أوتك.

الكم الساعات الذرية دقة المستقبل

الجمعة، فبراير شنومكست، شنومكس

الساعة الذرية ليست اختراع حديث. وضعت في شنومكس، والساعة التقليدية على أساس السيزيوم مقرها تم تزويدنا مع الوقت الدقيق لمدة نصف قرن.

ال السيزيوم الساعة الذرية أصبح الأساس من عصرنا - حرفيا. ال النظام الدولي للوحدات (سي) تحديد الثانية باعتبارها عدد معين من التذبذبات من السيزيوم الذرة والساعات الذرية تحكم العديد من التقنيات التي نعيش مع استخدام على أساس يومي: الإنترنت، والملاحة عبر الأقمار الصناعية، ومراقبة الحركة الجوية وإشارات المرور على سبيل المثال ولكن قليلة.

ومع ذلك، فإن التطورات الأخيرة في الساعات الكمومية البصرية التي تستخدم ذرات واحدة من المعادن مثل الألومنيوم أو السترونتيوم هي آلاف المرات أكثر دقة من الساعات الذرية التقليدية. لوضع هذا في المنظور، أفضل الساعة الذرية السيزيوم كما تستخدم من قبل معاهد مثل نيست (المعهد الوطني للمعايير والوقت) أو نبل (المختبر الفيزيائي الوطني) لحكم الجدول الزمني العالمي في العالم بالتوقيت العالمي (التوقيت العالمي المنسق)، دقيقة في غضون ثانية كل شنومكس مليون سنة. ومع ذلك، هذه الساعات البصرية الكم الجديدة دقيقة إلى الثانية كل شنومكس مليار سنة - تقريبا طالما الأرض قديمة.

بالنسبة لمعظم الناس، واجهتهم الوحيدة مع ساعة الذرية هو تلقي إشارة وقتها هو خادم وقت الشبكة or نتب (بروتوكول وقت الشبكة) لأغراض مزامنة الأجهزة والشبكات وتولد إشارات الساعة الذرية هذه باستخدام ساعات السيزيوم.

وإلى أن يتفق علماء العالم على ذرة واحدة لتحل محل السيزيوم وتصميم ساعة واحدة للحفاظ على التوقيت العالمي المنسق، لن يتمكن أي منا من الاستفادة من هذه الدقة التي لا تصدق.

الطريق يعمل على مدار الساعة الذرية

السبت، أكتوبر شنومكست، شنومكس

الساعات الذرية هي الكرونومتر الأكثر دقة لدينا. فهي ملايين المرات أكثر دقة من الساعات الرقمية ويمكن أن تبقي الوقت لمئات الملايين من السنين دون أن تفقد بقدر ثانية. وقد أحدثت ثورة في أسلوب حياتنا وعملنا، وقد مكنت تكنولوجيات مثل أنظمة الملاحة الساتلية والتجارة العالمية عبر الإنترنت.

ولكن كيف تعمل؟ ومن الغريب أن الساعات الذرية تعمل بنفس طريقة الساعات الميكانيكية العادية. ولكن بدلا من أن يكون لها الربيع الملفوف والكتلة أو البندول أنها تستخدم التذبذبات من الذرات. الساعات الذرية ليست مشعة لأنها لا تعتمد على الاضمحلال الذري بدلا من أنها تعتمد على الاهتزازات الصغيرة في بعض مستويات الطاقة (التذبذبات) بين نواة الذرة والإلكترونات المحيطة بها.

عندما تتلقى الذرة طاقة الميكروويف في التردد الصحيح بالضبط، فإنه يتغير حالة الطاقة، وهذه الحالة ثابتة غير ثابتة ويمكن قياس التذبذبات تماما مثل القراد من ساعة الميكانيكية. ومع ذلك، في حين أن الساعات الميكانيكية علامة كل ثانية، الساعات الذرية 'القراد' عدة مليارات مرة في الثانية. في حالة ذرات السيزيوم، الأكثر شيوعا في الساعات الذرية، فإنها علامة شنومكس في الثانية - الذي هو الآن التعريف الرسمي للثانية.

إن الساعات الذرية تحكم الآن المجتمع العالمي بأسره كجدول زمني عالمي بالتوقيت العالمي (التوقيت العالمي المنسق) استنادا إلى الوقت على مدار الساعة الذرية لضمان التزامن. أوتك إشارات الساعة الذرية يمكن استقبالها من قبل خوادم الوقت الشبكة، وغالبا ما يشار إليها باسم خوادم NTP، التي يمكن أن تزامن شبكات الكمبيوتر في غضون بضعة ميلي ثانية من أوتك.

حقائق الوقت

الخميس، يوليو شنومكسند، شنومكس

من ساعات اليد إلى الساعات الذرية و نتب خوادم الوقت، أصبح فهم الوقت حاسما للعديد من التكنولوجيات الحديثة مثل الملاحة الساتلية والاتصالات العالمية.

من الوقت تمدد لآثار الجاذبية في الوقت المحدد، والوقت لديه العديد من الجوانب الغريبة ورائعة أن العلماء بدأت فقط لفهم والاستفادة منها. في ما يلي بعض الحقائق المثيرة للاهتمام والغريبة وغير العادية حول الوقت:

• الوقت ليس منفصلا عن الفضاء، والوقت يشكل ما دعا أينشتاين أربعة أبعاد الفضاء الوقت. يمكن أن تشوه الوقت الفضاء عن طريق الجاذبية وهذا يعني أن الوقت يبطئ كلما زاد تأثير الجاذبية. شكرا الساعات الذرية، يمكن قياس الوقت على الأرض في كل بوصة لاحقة فوق سطح الأرض. وهذا يعني أن كل أجسام القدمين أصغر سنا من رأسهم مع مرور الوقت أبطأ أقل إلى الأرض التي تحصل عليها.

• يتأثر الوقت أيضا بالسرعة. والثابت الوحيد في الكون هو سرعة الضوء (في فراغ) الذي هو دائما نفسه. بسبب نظريات أينشتاين الشهيرة النسبية أي شخص يسافر على مقربة من سرعة الضوء رحلة إلى المراقب الذي كان قد اتخذت آلاف السنين قد مرت في غضون ثوان. وهذا ما يسمى تمدد الوقت.

• لا يوجد شيء في الفيزياء المعاصرة التي تحظر السفر عبر الزمن إلى الأمام وإلى الوراء في الوقت المناسب.

• هناك ثنومكس ثواني في يوم، شنومكس في أسبوع، أكثر من شنومكس مليون في شهر وأكثر من شنومكس مليون في سنة. إذا كنت تعيش لتكون سنومك سنوات من العمر ثم كنت قد عاشت من خلال أكثر من شنومكس مليار ثانية.

• نانو ثانية هي مليار من الثانية أو تقريبا الوقت الذي يستغرقه للضوء للسفر حول شنوم القدم (شنوم سم).

• يوم هو أبدا شنومكس ساعات طويلة. دوران الأرض يتسارع تدريجيا مما يعني التوقيت العالمي العالمي أوتك (التوقيت العالمي المنسق) يجب أن يكون ثانية كبيسة تضاف مرة أو مرتين في السنة. يتم حساب هذه الثواني الكبيسة تلقائيا في أي تزامن على مدار الساعة يستخدم NTP (بروتوكول وقت الشبكة) مثل أ مخصص نتب خادم الوقت.

الألمان دخول سباق لبناء العالمين على مدار الساعة الأكثر دقة

الاثنين، يونيو شنومكست، شنومكس

بعد نجاح الباحثين الدنماركيين الذين يعملون جنبا إلى جنب مع نيست (المعهد الوطني للمعايير والوقت)، الذي كشف النقاب عن الساعة الذرية الأكثر دقة في العالم في وقت سابق من هذا العام؛ وقد دخل العالم الألماني السباق لبناء الساعة الأكثر دقة في العالم.

باحثون في فيسيكاليشش-تيشنيسش بوندسانستالت (PTB) في ألمانيا باستخدام أساليب جديدة من التحليل الطيفي للتحقيق في النظم الذرية والجزيئية، ونأمل في تطوير ساعة على أساس ذرة الألومنيوم واحد.

جسر الساعات الذرية (غس)، كمرجع لشبكة الحاسوب خوادم NTP واستندت مراقبة الحركة الجوية تقليديا إلى السيزيوم الذرة. ومع ذلك، فإن الجيل القادم من الساعات الذرية، مثل الساعات التي كشف عنها نيست والتي يزعم أنها دقيقة في غضون ثانية كل شنومكس مليون سنة، يستخدم ذرات من مواد أخرى مثل السترونتيوم التي يدعي العلماء يمكن أن تكون أكثر دقة من السيزيوم .

وقد اختار الباحثون في بتب استخدام ذرات الألومنيوم واحدة، ويعتقدون أنهم في طريقهم إلى تطوير ساعة أكثر دقة من أي وقت مضى، ونعتقد أن هناك إمكانات هائلة لمثل هذا الجهاز لمساعدتنا على فهم بعض الجوانب أكثر تعقيدا من الفيزياء.

والمحصول الحالي من الساعات الذرية يسمح بتكنولوجيات مثل الملاحة الساتلية، ومراقبة الحركة الجوية، وتزامن وقت الشبكة خوادم NTP ولكن يعتقد أن زيادة دقة الجيل القادم من الساعات الذرية يمكن أن تستخدم للكشف عن بعض الصفات الغامضة أكثر من العلوم الكم مثل نظرية السلسلة.

ويدعي الباحثون أن الساعات الجديدة ستوفر مثل هذه الدقة حتى أنها ستكون قادرة على قياس الفروق الدقيقة في الجاذبية إلى داخل كل سنتيمتر فوق مستوى سطح البحر.

و أتوم و حفظ الوقت

الجمعة، مايو شنومكست، شنومكس

الأسلحة النووية، وأجهزة الكمبيوتر، ونظام تحديد المواقع، الساعات الذرية والكربون التي يرجع تاريخها - هناك أكثر من ذلك بكثير للذرات مما كنت اعتقد.

ومنذ بداية القرن العشرين، كانت البشرية مهوسة بالذرات ودوافع عالمنا. الجزء الأكبر من الجزء الأول من القرن الماضي، أصبحت البشرية مهوسة بتسخير القوة الخفية للذرة، وكشف لنا من قبل عمل ألبرت أينشتاين ووضع اللمسات الأخيرة من قبل روبرت أوبنهايمر.

ومع ذلك، كان هناك أكثر من ذلك بكثير لاستكشافنا للذرة من الأسلحة فقط. وقد كانت دراسة الذرات (ميكانيكا الكم) في جذور معظم تكنولوجياتنا الحديثة مثل الحواسيب والإنترنت. بل هو أيضا في طليعة التسلسل الزمني - قياس الوقت.

وتلعب الذرة دورا رئيسيا في كل من ضبط الوقت والتنبؤ بالوقت. الساعة الذرية، التي تستخدم في جميع أنحاء العالم من خلال شبكات الكمبيوتر باستخدام خوادم NTP والنظم التقنية الأخرى مثل مراقبة الحركة الجوية والملاحة الساتلية.

الساعات الذرية العمل من خلال رصد التذبذبات عالية التردد للغاية من الذرات الفردية (السيزيوم تقليديا) التي تتغير أبدا في حالات الطاقة معينة. كما ذرات السيزيوم صدى خلال شنومكس مليار مرة في الثانية الواحدة وأبدا يغير ذلك تردده يجعل م دقيقة للغاية (فقدان أقل من ثانية كل شنومكس مليون سنة)

ولكن يمكن أيضا أن تستخدم الذرات للعمل ليس فقط دقيقة ودقيقة الوقت ولكن يمكن أيضا أن تستخدم في تحديد سن الكائنات. الكربون التي يرجع تاريخها هو الاسم المعطى لهذه الطريقة التي تقيس الاضمحلال الطبيعي من ذرات الكربون. كل واحد منا مصنوع في المقام الأول من الكربون ومثل العناصر الأخرى الكربون "يتحلل" مع مرور الوقت حيث تفقد الذرات الطاقة عن طريق انبعاث الجسيمات المؤينة والإشعاع.

في بعض الذرات مثل اليورانيوم يحدث هذا بسرعة كبيرة، ولكن ذرات أخرى مثل الحديد مستقرة للغاية وانحلال جدا جدا، ببطء شديد. الكربون، في حين أنه يتحلل أسرع من الحديد لا يزال بطيئا لانقاص الطاقة ولكن فقدان الطاقة هو بالضبط مع مرور الوقت وذلك من خلال تحليل ذرات الكربون وقياس قوتها يمكن التأكد بدقة تامة عندما شكلت أصلا الكربون.

جلب الساعة الذرية الدقة إلى سطح المكتب

السبت، مايو شنومكست، شنومكس

لقد كان للساعات الذرية تأثير كبير على حياتنا الحديثة مع العديد من التقنيات التي أحدثت ثورة في الطريقة التي نعيش بها حياتنا تعتمد على وقتهم الدقيق جدا الحفاظ على قدراتهم.

الساعات الذرية تختلف كثيرا عن الكرونومتر الأخرى؛ ساعة عادية أو ساعة سوف تبقي الوقت بدقة إلى حد ما ولكن سوف تفقد الثانية أو الثانية كل يوم. على مدار الساعة الذرية من ناحية أخرى لن تفقد ثانية في ملايين السنين.

في الواقع من الإنصاف القول بأن الساعة الذرية لا تقيس الوقت بل هي الأسس التي نبني عليها تصوراتنا للوقت. اسمحوا لي أن أشرح، الوقت، كما أظهرت أينشتاين، نسبي والثابت الوحيد في الكون هو سرعة الضوء (على الرغم من فراغ).

ولذلك فإن قياس الوقت بأي دقة حقيقية أمر صعب، إذ أن الجاذبية على الأرض تتسبب في إبطاء الوقت. كما أنه من المستحيل تقريبا وضع الوقت على أي نقطة مرجعية. تاريخيا لقد استخدمنا دائما ثورة الأرض والرجوع إلى الأجرام السماوية كأساس لوقتنا قول (ساعات شنومكس في اليوم = ثورة واحدة من الأرض، أيام شنوم = ثورة واحدة من الأرض حول الشمس وغيرها).

ولسوء الحظ فإن دوران الأرض ليس إطارا مرجعيا دقيقا لإرساء وقتنا. الأرض تبطئ وتسرع في ثورتها يعني بعض الأيام أطول من غيرها.

الساعات الذرية
ومع ذلك، استخدم رنين الذرات (عادة السيزيوم) في حالات الطاقة معينة. كما ذبذبات هذه الذبذبات في الترددات الدقيقة (أو عدد محدد من المرات) وهذا يمكن أن تستخدم كأساس لقول الوقت. حتى بعد تطوير الساعة الذرية تم تعريف الثاني كما أكثر من شنومكس مليار صدى "القراد" من ذرة السيزيوم.

والطبيعة الدقيقة جدا للساعات الذرية هي أساس تكنولوجيات مثل الملاحة الساتلية (غس)، ومراقبة الحركة الجوية وتداول الإنترنت. ومن الممكن استخدام الطبيعة الدقيقة للساعات الذرية لمزامنة شبكات الكمبيوتر أيضا. كل ما هو مطلوب هو NTP خادم الوقت (بروتوكول وقت الشبكة).
خوادم NTP تلقي الوقت من الساعات الذرية عبر إشارة البث أو شبكة غس ثم توزيعها بين شبكة ضمان جميع الأجهزة لها نفس الدقيق، وقت دقيق جدا.

الجيل القادم من الساعات الذرية الدقيقة يبدأ القراد كما كشف العلماء نيست ساعة السترونتيوم جديدة

الأحد، أبريل شنومكست، شنومكس

هؤلاء الرواد الزمني في نيست وقد تعاونت مع جامعة كولورادو وقد وضعت على مدار الساعة الذرية الأكثر دقة في العالم حتى الآن. الساعة على أساس السترونتيوم ما يقرب من ضعف دقيقة مثل الساعات السيزيوم الحالية المستخدمة في الحكم بالتوقيت العالمي (التوقيت العالمي المنسق) لأنه يفقد ثانية فقط كل شنومكس مليون سنة.

السترونتيوم مقرها الساعات الذرية ينظر إليها الآن باعتبارها الطريق إلى الأمام في ضبط الوقت ومستويات أعلى من الدقة يمكن تحقيقها التي ليست ممكنة فقط مع ذرة السيزيوم. الساعات السترونتيوم، مثل أسلافهم العمل عن طريق تسخير الاهتزاز الطبيعي بعد ثابت للغاية من الذرات.

ومع ذلك، فإن هذه الأجيال الجديدة من الساعات تستخدم أشعة الليزر ودرجات الحرارة المنخفضة للغاية قريبة من الصفر المطلق للسيطرة على الذرات، ومن المؤمل أنها خطوة إلى الأمام لخلق ساعة دقيقة تماما.

قد تبدو هذه الدقة القصوى خطوة بعيدة جدا وغير ضرورية ولكن الاستخدامات لهذه الدقة كثيرة أضعاف وعند النظر في التقنيات التي تم تطويرها التي تقوم على الجيل الأول من الساعات الذرية مثل الملاحة غس، الخادم NTP والتزامن والبث الرقمي عالم جديد من التكنولوجيا المثيرة على أساس هذه الساعات الجديدة يمكن أن يكون مجرد قاب قوسين أو أدنى.

وفي الوقت الحالي، يعتمد التوقيت العالمي العالمي، أوتك، على الوقت الذي تقوله كوكبة من ساعات السيزيوم (وبالمناسبة هو تعريف الثاني على أنه ما يزيد قليلا عن شنومكس مليار سيزيوم القراد)، ويعتقد أنه عندما اللجنة الاستشارية ل الوقت والتردد في المكتب الدولي للسوائب والوساط (BIPM) تليها المقبل سوف نناقش ما إذا كان لجعل هذه الجيل القادم من الساعات الذرية المعيار الجديد.

ومع ذلك، الساعات السترونتيوم ليست الطريقة الوحيدة للوقت دقيق للغاية. في العام الماضي على مدار الساعة الكم، وضعت أيضا في نيست تمكنت دقة شنومكس الثانية في شنومكس مليار سنة. ومع ذلك، لا يمكن رصد هذا النوع من الساعة مباشرة ويتطلب مخططا أكثر تعقيدا لرصد الوقت.

أهمية الساعة الذرية

الجمعة، مارس شنومكست، شنومكس

معظم الناس قد سمعت غامضة من ساعة ذرية ويفترض أنهم يعرفون ما هو واحد ولكن عدد قليل جدا من الناس يعرفون مدى أهمية الساعات الذرية لتشغيل حياتنا اليومية لحياة اليوم في القرن الحادي والعشرين.

هناك الكثير من التقنيات التي تعتمد على الساعات الذرية، وبدون العديد من المهام التي نأخذها لمنحنا سيكون مستحيلا. مراقبة الحركة الجوية، والملاحة عبر الأقمار الصناعية والتداول عبر الإنترنت ليست سوى عدد قليل من التطبيقات التي تعتمد على كرونوميتري دقيقة جدا من ساعة الذرية.

بالضبط ما ساعة ذرية هو، غالبا ما يساء فهمها. بعبارات بسيطة ساعة الذرية هو الجهاز الذي يستخدم التذبذبات من الذرات في حالات الطاقة المختلفة لحساب القراد بين ثوان. حاليا السيزيوم هو الذرة المفضلة لأنه يحتوي على شنومكس مليار القراد في كل ثانية، ولأن هذه التذبذبات أبدا تغييره يجعلها طريقة دقيقة للغاية للحفاظ على الوقت.

الساعات الذرية على الرغم من ما يدعي كثير من الناس لا يوجد إلا من أي وقت مضى في مختبرات الفيزياء واسعة النطاق مثل NPL (المختبر الفيزيائي الوطني في المملكة المتحدة) و نيست (المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والوقت). في كثير من الأحيان يقترح الناس لديهم ساعة الذرية التي تسيطر على شبكة الكمبيوتر الخاصة بهم أو أن لديهم ساعة الذرية على جدارهم. هذا ليس صحيحا وما يشير إليه الناس هو أن لديهم ساعة أو خادم الوقت الذي يتلقى الوقت من الساعة الذرية.

الأجهزة مثل NTP خادم الوقت وغالبا ما تتلقى إشارات الساعة الذرية تشكل أماكن مثل نيست أو نبل عبر الراديو موجة طويلة. طريقة أخرى لتلقي الوقت من الساعات الذرية يستخدم شبكة غس (النظام العالمي لتحديد المواقع).

شبكة غس والملاحة عبر الأقمار الصناعية هي في الواقع مثال جيد على السبب تزامن الساعة الذرية هناك حاجة ماسة مع هذا المستوى العالي من الدقة. الساعات الذرية الحديثة مثل تلك التي تم العثور عليها في نيست، نبل وداخل المدار الأقمار الصناعية غس دقيقة في غضون ثانية كل شنومكس مليون سنة أو نحو ذلك. هذه الدقة أمر بالغ الأهمية عند فحص كيف يعمل شيء مثل السيارات غس نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية.

يعمل نظام غس من خلال تثليث إشارات الوقت المرسلة من ثلاثة أو أكثر من الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع المنفصلة وساعاتها الذرية على متن الطائرة. ولأن هذه الإشارات تسير بسرعة الضوء (ما يقرب من شنومكسم في الثانية) فإن عدم دقة حتى ملي ثانية واحدة كاملة يمكن أن تضع المعلومات الملاحية من قبل كيلومترا شنومكس.

هذا المستوى العالي من الدقة مطلوب أيضا لتكنولوجيات مثل مراقبة الحركة الجوية مما يضمن لنا أن السماء المزدحمة تبقى آمنة وحتى حرجة للعديد من المعاملات الإنترنت مثل التداول في المشتقات حيث القيمة يمكن أن ترتفع وتندرج في كل ثانية.