aplinka

Tiksliausias pasaulio laikrodis - kvantinis

Turinys:

Tiksliausias pasaulio laikrodis - kvantinis
Tiksliausias pasaulio laikrodis - kvantinis
Anonim

Laikas, nepaisant to, kad mokslininkai vis dar negali pagaliau išsiaiškinti savo tikrosios esmės, vis tiek turi savo žmonijos nustatytus matavimo vienetus. Ir skaičiavimo prietaisas, vadinamas laikrodžiu. Kokios jų veislės, kokie tiksliausi laikrodžiai pasaulyje? Tai bus aptarta mūsų šiandienos medžiagoje.

Image

Kokie yra tiksliausi laikrodžiai pasaulyje?

Jie laikomi atominiais - jie turi labai mažų klaidų, kurios milijardo metų gali pasiekti tik sekundę. 2-as, ne mažiau garbingas, kvarco laikrodis laimi pjedestalą. Jie atsilieka per mėnesį arba į priekį skrieja tik 10–15 sekundžių. Bet mechaninis nėra pats tiksliausias laikrodis pasaulyje. Juos reikia pradėti ir visą laiką nepavykti, o čia klaidos yra visiškai kitokios eilės.

Image

Tiksliausias atominis laikrodis pasaulyje

Kaip jau minėta, atominiai įtaisai kokybiniam laiko matavimui yra tokie skrupulingi, kad jų paklaidas galima palyginti su mūsų planetos skersmens matavimu iki artimiausios mikrodalelės. Be abejo, paprastam pasauliečiui kasdienybėje visai nereikia tokių tikslių mechanizmų. Tai naudoja mokslo tyrinėtojai, norėdami atlikti įvairius eksperimentus, kai reikia galutinio skaičiavimo. Jie žmonėms suteikia galimybę patikrinti „laiko tėkmę“ įvairiose pasaulio vietose arba atlikti eksperimentus, patvirtinančius bendrąją reliatyvumo teoriją, taip pat kitas fizines teorijas ir hipotezes.

Image

Paryžiaus etalonas

Kokie yra tiksliausi laikrodžiai pasaulyje? Ji laikoma paryžietiška, priklausanti Laiko institutui. Šis prietaisas yra vadinamasis laiko standartas, jį tikrina žmonės visame pasaulyje. Beje, iš tikrųjų tai ne visai primena „vaikštynes“ tradicine šio žodžio prasme, bet primena tiksliausią sudėtingiausios konstrukcijos įtaisą, pagrįstą kvantiniu principu, o pagrindinė idėja yra erdvės laiko apskaičiavimas dalelių virpesiais, kurių paklaidos lygios tik 1. antra per 1000 metų.

Tiksliau

Koks yra tiksliausias šių laikų laikrodis pasaulyje? Dabartinėje realybėje mokslininkai išrado prietaisą, kuris yra 100 tūkstančių kartų tikslesnis už Paryžiaus standartą. Jos paklaida yra viena sekundė per 3, 7 milijardo metų! Grupė fizikų iš JAV yra atsakingi už šios technikos darbą. Tai jau antroji laikinai veikianti prietaisų versija, pagrįsta kvantine logika, kai informacija apdorojama tokiu būdu, kaip, pavyzdžiui, kvantiniai kompiuteriai.

Image

Pagalba tyrimams

Naujausi kvantiniai įtaisai ne tik nustato kitus tokio dydžio kaip laiko matavimo standartus, bet ir padeda daugelio šalių tyrėjams išspręsti kai kurias problemas, susijusias su tokiomis fizikinėmis konstantomis kaip šviesos pluošto greitis vakuume ar Plancko konstanta. Didėjantis matavimų tikslumas yra palankus mokslininkams, jie tikisi atsekti laiko išsiplėtimą, kurį sukelia gravitacija. Ir viena iš JAV technologijų kompanijų planuoja išleisti net serijinius kvantinius laikrodžius, skirtus kasdieniam naudojimui. Tiesa, kiek brangs jų pirminė kaina?

Veikimo principas

Atominiai laikrodžiai taip pat vadinami kvantiniais laikrodžiais, nes jie veikia pagal procesus, vykstančius molekuliniame lygmenyje. Ne visi atomai yra naudojami norint sukurti didelio tikslumo prietaisus: paprastai būdinga naudoti kalcį ir jodą, cezį ir rubidį, taip pat vandenilio molekules. Šiuo metu tiksliausius laiko apskaičiavimo yttiberio pagrindu mechanizmus gamina amerikiečiai. Įrangos darbas yra susijęs su daugiau nei 10 tūkst. Atomų, o tai užtikrina puikų tikslumą. Beje, rekordinių pirmtakų paklaida per sekundę buvo „tik“ 100 milijonų, o tai, jūs matote, taip pat yra nemažas laikas.

Puikus kvarcas …

Renkantis buitinius „vaikštynes“ kasdieniam naudojimui, žinoma, nereikėtų atsižvelgti į atominius prietaisus. Iš namų ūkių šiandien tiksliausi laikrodžiai pasaulyje yra kvarciniai, kurie taip pat turi nemažai pranašumų, palyginti su mechaniniais: jiems nereikia gamyklos, jie dirba su kristalais. Vidutinės jų kelionės klaidos yra 15 sekundžių per mėnesį (mechaninės klaidos paprastai gali atsilikti nuo tokio laiko per dieną). O pats tiksliausias visų kvarcų laikrodis pasaulyje, daugelio ekspertų teigimu, Citizen - Chronomaster. Jų paklaida gali būti tik 5 sekundės per metus. Pagal kainą jie yra gana brangūs - per 4 tūkstančius eurų. Ant antrojo įsivaizduojamo pjedestalo laiptelio Longinesas (10 sekundžių per metus). Jie jau kainuoja daug pigiau - apie 1000 eurų.

Image