Ako fungujú atómové hodiny

Isidor Rabi, profesor fyziky na Kolumbijskej univerzite, navrhol bezprecedentný projekt: hodinky pracujúce na princípe atómového magnetického rezonančného lúča. Stalo sa tak v roku 1945 a už v roku 1949 vydal Národný úrad pre normy prvý pracovný prototyp. Číta vibrácie molekuly amoniaku. Cesium šlo do obchodu oveľa neskôr: model NBS-1 sa objavil až v roku 1952. 

• 

  Zlepšenie projektu

  Národné fyzikálne laboratórium v ​​Anglicku vytvorilo prvé hodinky na základe céziového lúča v roku 1955. Viac ako desať rokov neskôr, počas všeobecnej konferencie o opatreniach a váhách, boli prezentované pokročilejšie hodiny, ktoré fungovali aj na základe vibrácií v atóme cézia. Model NBS-4 bol použitý do roku 1990.

• 

  Typy hodín

  V súčasnej dobe existujú tri typy atómových hodín, ktoré pracujú na rovnakom princípe. Najpresnejšie céziové hodiny oddeľujú atóm cézia magnetickým poľom. Najjednoduchšie atómové hodiny, rubídium, používajú plynný rubidium, uzavreté v sklenenej banke. A nakoniec, vodíkové atómové hodiny berú atómy vodíka ako referenčný bod, uzavreté v škrupine zo špeciálneho materiálu - neumožňujú atómom rýchlo stratiť energiu.

• 

  V akom čase

  V roku 1999 Národný inštitút pre normy a technológie (NIST) navrhol ešte pokročilejšiu verziu atómových hodín. Model NIST-F1 umožňuje chybu len jednu sekundu za dvadsať miliónov rokov.

• 

  Najpresnejšie

  Ale fyzici z NIST sa nezastavili. Vedci sa rozhodli vyvinúť nový chronometer, tentoraz na báze atómov stroncia. Nové hodinky pracujú na 60% predchádzajúceho modelu, čo znamená, že o jednu sekundu nestratia ani za dvadsať miliónov rokov, ale až o päť miliárd.

• 

  Meranie času

  Medzinárodná dohoda stanovila jedinú presnú frekvenciu rezonancie častíc cézia. To je 9 192 631 770 hertzov - pri rozdelení výstupného signálu na toto číslo sa získa presne jeden cyklus.