Atomic Clocks og NTP Server bruger Quantum Mechanics til at fortælle tiden
Sendt af Stuart on December 11th, 2008
At tælle tiden er ikke lige så lige som de fleste tror. Faktisk selve spørgsmålet, 'hvad er klokken?' er et spørgsmål, at selv moderne videnskab ikke kan svare. Tid, ifølge Einstein, er relativ; det går forbi ændringer for forskellige observatører, påvirket af sådanne ting som hastighed og tyngdekraften.
Selv når vi alle lever på samme planet og oplever tidenes forløb på en lignende måde, kan det være stadig vanskeligere at fortælle tiden. Vores oprindelige metode til at bruge jordens rotation er siden blevet opdaget at være unøjagtig, da Månens tyngdekraft får nogle dage til at være længere end 24 timer og nogle få er kortere. Faktisk da de tidlige dinosaurer roaming jorden en dag var kun 22 timer lang!
Mens mekaniske og elektroniske ure har givet os en vis grad af nøjagtighed, har vores moderne teknologier krævet langt mere præcise tidsmålinger. GPS, Internet handel og flyvekontrol er kun tre industrier blev delt anden timing er utrolig vigtigt.
Så hvordan holder vi styr på tiden? Brug af jordens rotation har vist sig upålidelig, mens elektriske oscillatorer (kvartsklokke) og mekaniske ure er kun nøjagtige til et sekund eller to om dagen. Uheldigvis for mange af vores teknologier kan en anden unøjagtighed være alt for lang. I satellitnavigation kan lyset køre 300,000 km på lidt over et sekund, hvilket gør den gennemsnitlige sat nav-enhed ubrugelig, hvis der var et sekund med unøjagtighed.
Løsningen med at finde en præcis metode til måling af tid har været at undersøge den meget småkvantemekanik. Kvantemekanik er studiet af atomet og dets egenskaber og hvordan de interagerer. Det blev opdaget, at elektroner, de små partikler, som omløbsatomer ændrede den vej, de omkreds og frigjorde en præcis mængde energi, når de gør det.
I tilfælde af cæsiumatomet forekommer dette næsten ni milliarder gange om et sekund, og dette tal ændrer sig aldrig og kan derfor bruges som en ultra pålidelig metode til at holde øje med tiden. Cæsiumatomer bruger din atomur og faktisk er den anden nu defineret som lige over 9 milliarder cyklusser af stråling af cæsiumatomet.
Atomiske ure er grundlaget for mange af vores teknologier. Hele verdensøkonomien er afhængig af dem med den tid, der er genudleveret af NTP tid servere på computernetværk eller stråles ned af GPS-satellitter at sikre hele verden holder den samme, præcise og stabile tid.
En officiel global tidsplan, Coordinated Universal Time (UTC) er udviklet takket være atomklokker, der gør det muligt for hele verden at løbe på samme tid inden for et par tusindedele sekunder af hinanden.
Dette indlæg blev skrevet af Stuart
