Өнгөрсөн 2012 онд хүн төрөлхтөн цагийг аль болох нарийвчлалтай хэмжихийн тулд атомын цаг хэмжигчийг ашиглахаар шийдсэнээс хойш дөчин таван жил болж байна. 1967 онд Олон улсын SI системд цагийн ангиллыг одон орон судлалын хэмжүүрээр тодорхойлохоо больсон - тэдгээрийг цезийн давтамжийн стандартаар сольсон. Тэр бол одоо алдартай атомын цагийг хүлээн авсан хүн юм. Тэдгээрийн яг тодорхой цаг хугацаа нь гурван сая жилийн дотор нэг секундын өчүүхэн алдаатай байдаг бөгөөд энэ нь дэлхийн аль ч өнцөг булан бүрт цагийн стандарт болгон ашиглах боломжийг олгодог.
Бага түүх
Цаг хугацааг хэт нарийн хэмжихэд атомын чичиргээг ашиглах санааг анх 1879 онд Британийн физикч Уильям Томсон илэрхийлжээ. Резонаторын атомын ялгаруулагчийн дүрд энэ эрдэмтэн устөрөгчийг ашиглахыг санал болгов. Энэ санааг хэрэгжүүлэх анхны оролдлогууд зөвхөн 1940-өөд онд хийгдсэн. Хорьдугаар зуун. Мөн дэлхийн анхны атомын цаг1955 онд Их Британид гарч ирсэн. Тэдний бүтээгч нь Британийн туршилтын физикч доктор Луис Эссен байв. Энэхүү цаг нь цезий-133 атомын чичиргээн дээр суурилан ажиллаж байсан бөгөөд тэдний ачаар эрдэмтэд эцэст нь цаг хугацааг өмнөхөөсөө хамаагүй илүү нарийвчлалтай хэмжиж чадсан юм. Эссений анхны төхөөрөмж зуун жил тутамд нэг секундээс илүүгүй алдаа гаргадаг байсан ч дараа нь хэмжилтийн нарийвчлал хэд дахин нэмэгдэж, секунд тутамд алдаа 2-3 зуун сая жилийн дотор л хуримтлагдах боломжтой болсон.
Атомын цаг: хэрхэн ажилладаг вэ
Энэ ухаалаг "төхөөрөмж" хэрхэн ажилладаг вэ? Резонансын давтамжийн генераторын хувьд атомын цаг нь квант түвшинд молекул эсвэл атомын энергийн түвшинг ашигладаг. Квантын механик нь хэд хэдэн салангид энергийн түвшний "атомын цөм - электрон" системийн хооронд холболтыг тогтоодог. Хэрэв ийм системд хатуу тогтоосон давтамжтай цахилгаан соронзон орны нөлөөлөлд өртвөл энэ систем бага түвшнээс өндөр түвшинд шилжинэ. Урвуу үйл явц нь бас боломжтой: атомыг илүү дээд түвшнээс доод түвшинд шилжүүлэх, энерги ялгаруулах замаар. Эдгээр үзэгдлийг хэлбэлзлийн хэлхээ (үүнийг мөн атомын осциллятор гэж нэрлэдэг) үүсгэснээр бүх энергийн үсрэлтийг хянаж, бүртгэж болно. Түүний резонансын давтамж нь хөрш атомын шилжилтийн түвшний энергийн зөрүүг Планкийн тогтмолд хуваасантай тохирно.
Иймэрхэг хэлбэлзлийн хэлхээ нь механик болон одон орны өмнөх үеийнхээс маргаангүй давуу талтай. Нэг ньИйм атомын осциллятор бол аливаа бодисын атомын резонансын давтамж ижил байх бөгөөд үүнийг дүүжин ба пьезокристаллуудын талаар хэлэх боломжгүй юм. Үүнээс гадна атомууд цаг хугацааны явцад шинж чанараа өөрчилдөггүй, элэгддэггүй. Тиймээс атомын цаг нь маш нарийвчлалтай, бараг мөнхийн хронометр юм.
Нарийвчилсан цаг, орчин үеийн технологи
Цахилгаан холбооны сүлжээ, хиймэл дагуулын холбоо, GPS, NTP сервер, хөрөнгийн бирж дээрх цахим гүйлгээ, онлайн дуудлага худалдаа, интернетээр тасалбар худалдаж авах журам - энэ бүхэн болон бусад олон үзэгдлүүд бидний амьдралд эрт дээр үеэс тогтсон байдаг. Гэхдээ хүн төрөлхтөн атомын цагийг зохион бүтээгээгүй бол энэ бүхэн тохиолдохгүй байх байсан. Аливаа алдаа, саатал, саатлыг багасгах боломжийг олгодог нарийвчлалтай цаг хугацаа нь хүнд хэзээ ч хэт их байдаггүй энэхүү үнэлж баршгүй орлуулашгүй нөөцийг ашиглах боломжийг олгодог.
