8 (495) 507-61-24
Отменить
Читайте отзывы покупателей и оценивайте качество магазина на Яндекс.Маркете
 

История часов: атомные часы

 

 

Атомные часы

Новым толчком для эволюции часов послужили открытия физиков-атомщиков. Именно они послужили основой для создания самых точных часов — атомных, которые в итоге повлияли даже на то, что единице времени — секунде — было дано новое определение. Но все по порядку.

История изобретения атомных часов

Первые атомные часы были разработаны в 1949 году. В них в качестве источника колебаний, в отличие от маятниковых и кварцевых часов, использовались сигналы, производимые электроном при его переходах с одного квантового уровня атома на другой. Но эти первые часы не получили широкого распространения, так как не отличались точностью, были громоздки и дороги.

Только в 1955 году были созданы атомные часы, в которых использовалась частота колебаний при квантовых переходах электрона в ядре атома цезия. Они были установлены в  Национальной физической лаборатории Великобритании. Погрешность хода этих часов составляет отклонение в 1 секунду примерно за 3 млн.лет. Подобная точность послужила причиной того, в 1967 году было принято решение перейти на атомный эталон времени. Это очень облегчило работу хранителей времени и астрономов, которая сталкивалась с целым рядом затруднений из-за того, что вращение Земли замедляется с непостоянной скоростью (примерно 2 миллисекунды за 100 лет) и колебания длительности суток составляют тысячные доли секунды.

По этим причинам точность Гринвичского времени, которое с 1884 года было принятым мировым эталоном, стала недостаточной. Так в 1967 году произошел переход к атомному эталону времени. Теперь ученые отказались от астрономического определения единицы времени. В Международной системе единиц за основную единицу времени была принята атомная секунда, которая равна 9 192 631 770 периодам электромагнитного излучения, возникающего при квантовом переходе атома цезия-133 из одного своего основного состояние в другое. Точность времени, определяемого с помощью атомных часов, в миллион раз выше, чем прежний эталон — астрономическое Гринвичское среднее время.

Особенности атомных часов

Эти часы во многом превосходят таких своих предшественников, как кварцевые, которые со временем «старели» из-за изменений в структуре кристалла кварца. По-сути, атомные часы могли бы претендовать на титул «вечных», но тот недостаток, что они не могут идти непрерывно, не позволяет им получить его без помощи кварцевых часов. Они могут работать только в паре с кварцевыми часами, являясь своего рода камертоном, который позволяет корректировать точность хода кварцевого резонатора.

Сегодня ученые продолжают работать над усовершенствованием атомных часов. Например, уже разработана технология, позволяющая добиться существенного уменьшения и размеров и стоимости сверхточных атомных часов. Это позволит использовать их в скором времени более широко, например, в самых различных мобильных устройствах.