Er et atomklok radioaktivt?

An atomur holder tid bedre end noget andet ur. De holder endda tid bedre end Jordens rotation og stjernens bevægelse. Uden atomuret ville GPS-navigering være umuligt, Internettet ville ikke synkronisere, og planets placering ville ikke være kendt med tilstrækkelig nøjagtighed for rumprober og landingsledere, der blev lanceret og overvåget.

Et atomur er ikke radioaktivt, det er ikke afhængigt af atomnedbrydning. En atomur har snarere en oscillerende masse og en fjeder, ligesom almindelige ure.

Den store forskel mellem et standardur i dit hjem og et atomur er, at oscillationen i et atomur er mellem kernen i et atom og de omgivende elektroner. Denne svingning er ikke ligefrem parallel med balancehjulet og hårspringet af et urværksklip, men faktum er, at begge benytter svingninger for at holde styr på tiden. Oscillationsfrekvenserne inden for atomet bestemmes af kernens masse og tyngdekraften og den elektrostatiske "fjeder" mellem den positive ladning på kernen og den elektroniske sky, der omgiver den.

Hvad er typer af Atomic Clock?

I dag, selvom der findes forskellige typer af atomur, forbliver princippet bag dem alle de samme. Den største forskel er forbundet med det anvendte element og midlerne til at detektere, når energiniveauet ændres. De forskellige typer af atomur omfatter:

Cesium-atomuret anvender en stråle af cæsiumatomer. Uret adskiller cæsiumatomer af forskellige energiniveauer ved magnetfelt.

Hydrogen atomuret opretholder hydrogenatomer på det krævede energiniveau i en beholder med vægge af et specielt materiale, så atomer ikke mister deres højere energitilstand for hurtigt.

Rubidium atomuret, den enkleste og mest kompakte af alle, bruger en glascelle af rubidiumgas, der ændrer lysoptagelsen ved den optiske rubidiumfrekvens, når den omgivende mikrobølgefrekvens er helt korrekt.

Det mest nøjagtige kommercielle atomur til rådighed i dag anvender cæsiumatomet og de normale magnetfelter og detektorer. Desuden stoppes cæsiumatomer fra at zippe frem og tilbage af laserstråler, hvilket reducerer små ændringer i frekvensen på grund af Doppler-effekten.

Hvornår var Atomic Clock opfundet? atomur

I 1945 foreslog Columbia Universitets fysikprofessor Isidor Rabi at et ur kunne laves af en teknik, han udviklede i 1930'erne kaldet atomstrålemagnetisk resonans. Ved 1949, National Bureau of Standards (NBS, nu National Institute of Standards and Technology, NIST) annoncerede verdens første atomur ved hjælp af ammoniakmolekylet som kilde til vibrationer, og ved 1952 annoncerede den det første atomur med cæsiumatomer som vibrationskilde, NBS-1.

I 1955, National Physical Laboratory (NPL) i England byggede den første cesium-stråle atomur anvendt som kalibreringskilde. I løbet af det næste årti blev der skabt mere avancerede former for atomurerne. I 1967 definerede 13th General Conference on Weights and Measures SI sekunden på basis af vibrationer af cæsiumatomet; Verdens tidskrævende system havde ikke længere et astronomisk grundlag på det tidspunkt! NBS-4, verdens mest stabile cæsiumklok, blev afsluttet i 1968, og blev brugt i 1990'erne som en del af NPL-tidssystemet.

I 1999 begyndte NPL-F1 at fungere med en usikkerhed om 1.7-dele i 10 til 15th power eller nøjagtighed i omkring et sekund i 20 million år, hvilket gør det til det mest præcise atomur nogensinde lavet (en sondring delt med en lignende standard i Paris).

Hvordan er Atomic Clock Time Measured?

Den korrekte frekvens for den specifikke cæsiumresonans defineres nu ved international aftale som 9,192,631,770 Hz, så når det er divideret med dette tal, er outputet nøjagtigt 1 Hz eller 1-cyklus pr. Sekund.

Den langsigtede nøjagtighed, der opnås ved moderne cæsiumatomsklokke (den mest almindelige type), er bedre end et sekund pr. En million år. Hydrogen atomuret viser en bedre kortvarig (en uge) nøjagtighed, ca. 10 gange nøjagtigheden af ​​et cæsiumklocke. Derfor har atomuret øget nøjagtigheden af ​​tidsmåling omkring en million gange i sammenligning med målingerne udført ved hjælp af astronomiske teknikker.

Synkronisering til et atomur

Den enkleste måde at synkronisere med et atomur på er at bruge a dedikeret NTP-server. Disse enheder modtager enten det GPS-ataomiske ursignal eller radiobølger fra steder som NIST eller NPL.

MSF atomur modtager

Det styrende radiosignal til National Physical LaboratoryAtomuret overføres på MSF 60kHz signalet via senderen på CumbriaAnthorn, der drives af British Telecom. Dette radio atomur tid signal skal have en række af nogle 1,500 km eller 937.5 miles. Alle de britiske øer er naturligvis inden for denne radius.
Det Nationale Fysiske Laboratoriums rolle som målmand for de nationale tidsstandarder er at sikre, at den britiske tidsplan er i overensstemmelse med den koordinerede universelle tid (UTC) til det højeste niveau af nøjagtighed og for at gøre den tid tilgængelig i hele Storbritannien. MSF (MSF er det tre bogstavs kaldesignal for at identificere signalets kilde) radio-udsendelse giver tidssignalet til elektronisk handel med elektronisk handel, ure på de fleste banegårde og for BTs taleklokke.

DCF atomur receiver

Det styrende radiosignal for det tyske ur sendes via langbølge fra DCF 77kHz-senderen i Mainflinger, nær Dieburg, nogle 25 km syd øst for Frankfurt - senderen af ​​tyske nationale tidsstandarder. Det er ligner i drift til Cumbria transmitteren, men der er to antenner (radio master), så radioens atomur tid signal kan opretholdes til enhver tid.

Langbølge er den foretrukne radiofrekvens til overførsel af radio atomklok tidskode binære signaler, da den udfører mest konsekvent i den stabile nederste del af ionosfæren. Dette skyldes, at det lange bølgesignal, der bærer tidskoden til dit timepiece, bevæger sig på to måder; direkte og indirekte. Mellem 700 km (437.5 miles) til 900 km (562.5 miles) af hver sender kan bærebølgen bevæge sig direkte til uret. Radiosignalet når også timepunktet ved at blive skubbet ud af ionosfærens underside. I løbet af dagslyset er en del af ionosfæren kaldet "D-laget" på en højde af nogle 70 km (43.75 miles) ansvarlig for afspejling af langbølges radiosignalet. I løbet af mørketiden, når solens stråling ikke virker udefra atmosfæren, stiger dette lag til en højde af nogle 90 km (56.25 miles), der bliver E-laget i processen. Enkel trigonometri vil vise, at signaler, der reflekteres, vil rejse videre.

En stor del af EU-området dækkes af denne transmitter, der letter modtagelse for dem, der rejser bredt i Europa. Det tyske ur er indstillet på den centraleuropæiske tid - en time før britisk tid. Efter en mellemstatslig afgørelse fra 22nd oktober 1995 vil britisk tid altid være 1 time mindre end europæisk tid med både Det Forenede Kongerige og det europæiske fastland og retardering af ure på samme "tid".

WVVB atom clock modtager

Et radio atomur system er tilgængeligt i Nordamerika oprettet og drives af NIST - National Institute of Standards and Technology, der ligger i Fort Collins, Colorado.

WWVB har høj transmittereffekt (50,000 watt), en meget effektiv antenne og en ekstrem lav frekvens (60,000 Hz). Til sammenligning udsendes en typisk AM-radiostation med en frekvens på 1,000,000 Hz. Kombinationen af ​​høj effekt og lav frekvens giver radiobølgerne fra MSF en masse spring, og denne enkelt station kan derfor dække hele kontinentale USA plus meget af Canada og Mellemamerika.

Det radio atomur Tidskoder sendes fra WWVB ved hjælp af et af de enkleste systemer, og ved en meget lav datahastighed på en bit pr. sekund. 60,000 Hz-signalet overføres altid, men hvert sekund reduceres det betydeligt i strøm i en periode på 0.2, 0.5 eller 0.8 sekunder:

• 0.2 sekunder med reduceret effekt betyder en binær nul • 0.5 sekunder med reduceret effekt er en binær en. • 0.8 sekunder med reduceret effekt er en separator.

Tidskoden sendes i BCD (Binary Coded Decimal) og angiver minutter, timer, år og år samt information om sommertid og springår. Tiden overføres ved hjælp af 53 bits og 7 separatorer, og tager derfor 60 sekunder at transmittere.

Et ur eller ur kan indeholde en ekstremt lille og relativt enkel radio atomurant antenne og modtager til at afkode informationen i signalet og indstille atomuret tid præcist. Alt du skal gøre er at indstille tidszonen, og atomuret viser den korrekte tid.

NTP er afhængig af et referenceur og alle ure på NTP netværk er synkroniseret til den tid. Det er derfor afgørende, at referenceuret er så præcist som muligt. De mest præcise ure er atomur. Disse store fysik lab-enheder kan opretholde nøjagtig tid over millioner af år uden at tabe et sekund.

An NTP-server vil modtage tiden fra et atomur enten fra internettet, GPS-netværket eller radiotransmissionerne. Ved brug af et atomur som reference vil et NTP-netværk være nøjagtigt til inden for få millisekunder af verdens globale tidsskala UTC (Koordineret universeltid).

NTP er et hierarkisk system. Jo tættere en enhed er på referencet, jo højere er det på NTP-strata. Et atomur ur referenceur er en stratum 0 enhed og a NTP-server der modtager tiden fra den er en stratum 1 enhed, klienter af NTP serveren er stratum 2 enheder og så videre.

På grund af dette hierarkiske system kan enheder, der ligger ned ad strata, også bruges som en reference, der gør det muligt for store netværk at fungere, mens de er forbundet med kun en NTP tidsserver.

NTP er en protokol, der er fejltolerant. NTP ser ud til fejl og kan behandle flere tidskilder, og protokollen vælger automatisk det bedste. Selv når et referenceur er midlertidigt utilgængeligt, kan NTP bruge tidligere målinger til at estimere den aktuelle tid ..

At finde ud af, hvad tiden er, er noget, vi alle tager for givet. Ure er overalt og et blik på et armbåndsur, uretårn, computerskærm eller endda en mikrobølgeovn fortæller os, hvad tiden er. Men det har ikke altid været så let at fortælle tiden.

Ure ankom ikke til middelalderen, og deres nøjagtighed var utroligt dårlig. Den rigtige tid til at fortælle præcisionen ankom først efter ankomsten af ​​det elektroniske ur i det nittende århundrede. Men mange af de moderne teknologier og applikationer, som vi tager for givet i den moderne verden, såsom satellitnavigering, flyvekontrol og internethandel kræver en præcision og nøjagtighed, som langt overstiger et elektronisk ur.

Atomiske ure er langt de mest nøjagtige tidsprogende enheder. De er så præcise, at verdens globale tidsplan, der er baseret på dem (Koordineret Universal Time) skal indimellem justeres for at tage højde for nedbringelsen af ​​jordens rotation. Disse justeringer tager form af yderligere sekunder kendt som spring sekunder.

Atomklockens nøjagtighed er så præcis, at ikke engang et sekund går tabt i over en million år, mens en elektronisk ur til sammenligning vil tabe et sekund om en uge.

Men er denne nøjagtighed virkelig nødvendig? Når man ser på teknologier som global positionering, så er svaret ja. Satellitnavigationssystemer som GPS-arbejde ved at triangulere tidssignaler genereret af atomur ombord på satellitterne. Da disse signaler transmitteres ved lysets hastighed, rejser de næsten 100,000 km hvert sekund. Enhver unøjagtighed i uret med endnu en tusindedel af et sekund kunne se positioneringsoplysningerne ud af miles.

Computer netværk, der skal kommunikere med hinanden over hele kloden, skal sikre, at de kører ikke bare præcis tid, men også er synkroniseret med hinanden. Alle transaktioner, der udføres på netværk uden synkronisering, kan resultere i alle mulige fejl.

Fort hans grund computernetværk bruger NTP (Network Time Protocol) og netværk tidsservere ofte omtalt som en NTP-server. Disse enheder modtager et tidssignal fra et atomur og distribuerer det blandt et netværk, således at et netværk sikres, at det er så præcist og præcist som muligt.

Så du har besluttet at synkronisere dit netværk til UTC (Koordineret Universal Time), har du en tidsserver, der bruger NTP (Network Time Protocol) nu er det eneste, hvor man skal bestemme, hvor man skal modtage tiden fra.

NTP-servere genererer ikke tid, de modtager simpelthen et sikkert signal fra et atomur, men det er denne konstante kontrol af den tid, der holder NTP-server nøjagtige og til gengæld det netværk, som det synkroniserer.

Modtagelse af en atomur tid signal er hvor NTP serveren kommer i sin egen. Der er mange kilder til UTC-tid på tværs af internettet, men disse anbefales ikke til virksomhedernes brug, eller når sikkerhed er et problem, da internetkilder til UTC er eksterne til firewallen og kan true sikkerheden - vi vil diskutere dette mere detaljeret i fremtiden indlæg.

Der er normalt to typer tidsservere. Der er dem, der modtager en atomurkilde for UTC-tid fra langbølge-radiosendinger eller dem, der bruger GPS-netværket (Global Positioning System) som kilde.

De langbølgende radiotransmissioner udsendes af flere nationale fysiklaboratorier. De mest almindelige signaler er USAs WWVB (udsendt af NIST - National Institute for Standards and Time), Storbritanniens MSF (udsendt af Det Forenede Kongerige National Physical Laboratory) og det tyske DCF-signal (Broadcast af det tyske nationale fysiklaboratorium).

Ikke alle lande producerer disse tidssignaler, og signalerne er sårbare for interferens fra topografi. I USA er WWVB-signalet imidlertid modtaget i de fleste områder i Nordamerika (herunder Canada), selv om signalstyrken varierer afhængigt af lokal geografi som bjerge mv.

GPS signalet derimod er tilgængelig bogstaveligt overalt på planeten som langs som GPS antenne fastgjort til GPS NTP-server kan få et klart billede af himlen.

Begge systemer er en virkelig pålidelig og præcis metode til UTC-tid og bruger enten at tillade synkronisering af et computernetværk inden for få millisekunder af UTC.

Præcision i at fortælle tiden har aldrig været så vigtig som den er nu. Ultra præcis atomure er grundlaget for mange af teknologier og innovationer i det tyvende århundrede. Internettet, satellitnavigering, flyvekontrol og global banking er kun nogle få af de applikationer, der er afhængige af særlig præcis timekeeping.

Det problem, vi har oplevet i den moderne tidsalder, er, at vores forståelse af præcis hvad tid er ændret enormt i løbet af det sidste århundrede. Tidligere var det antaget, at tiden var konstant, uændret, og at vi rejste frem i tiden med samme hastighed.

Måling af tidsforløbet var også lige fremad. Hver dag styret af Jordens revolution blev opdelt i 24 lige store mængder - timen. Men efter Einsteins opdagelser i løbet af det sidste århundrede blev det hurtigt opdaget, at tiden ikke var konstant og kunne variere for forskellige observatører, da hastighed og endog tyngdekraften kan sænke det.

Da vores tidshorisont blev mere præcis, blev et andet problem tydeligt, og det var den gamle metode til at holde styr på tiden ved at bruge jordens rotation, var ikke en præcis metode.

På grund af Månens gravitationsindflydelse på vores oceaner er Jordens spin sporadisk, nogle gange mangler 24 timesdagen og nogle gange kører længere.

Atomiske ure blev udviklet for at forsøge at holde tiden så præcis som muligt. De arbejder ved at anvende de uændrede svingninger i et atoms elektron, da de ændrer kredsløb. Denne "tikker" af et atom forekommer over ni milliarder gange om året i cæsiumatomer, hvilket gør dem til et ideelt grundlag for et ur.

Denne ultra præcise atomur tid (kendt officielt som International Atomic Time - TAI) er grundlaget for verdens officielle tidsplan, men på grund af behovet for at holde tidsskalaen parallelt med Jordens rotation (vigtig, når man beskæftiger sig med ekstra jordbundne kroppe såsom astronomiske objekter eller endda satellitter) tilføjelses sekunder, kendt som spring andet, tilføjes til TAI, er denne ændrede tidsskrift kendt som UTC - Koordineret Universal Time.

UTC er tidsplanen, der bruges af virksomheder, industri og regeringer over hele verden. Da det styres af atomur, betyder det, at hele verden kan kommunikere ved hjælp af samme tidsskala, styret af de ultra-præcise atomure. Computer netværk over hele verden modtager denne gang med at bruge NTP-servere (Network Time Protocol), der sikrer, at alle har samme tid inden for få millisekunder.

Network Time Protocol (NTP) er en af ​​Internetets ældste protokoller, der stadig anvendes. Opfundet af dr. David Mills fra University of Delaware har det været i brug siden 1985. NTP er en protokol designet til at synkronisere uret på computere og netværk på tværs af internettet eller lokale netværk (LAN).

NTP (version 4) kan bevare tid over det offentlige Internet til inden 10 millisekunder (1 / 100th af et sekund) og kan udføre endnu bedre i løbet af LAN med nøjagtighed af 200 mikrosekunder (1 / 5000th af et sekund) under ideelle betingelser.

NTP arbejder inden for TCP / IP-suite og er afhængig af UDP, eksisterer en mindre kompleks form af NTP kaldet Simple Network Time Protocol (SNTP), som ikke kræver lagring af oplysninger om tidligere meddelelser, der kræves af NTP. Det bruges i nogle enheder og applikationer, hvor høj nøjagtighed timing er ikke så vigtigt.

Tidssynkronisering med NTP er relativt enkel, det synkroniserer tiden med henvisning til en pålidelig urkilde. Denne kilde kan være relativ (en computers interne ur eller tiden på et armbåndsur) eller absolut (en UTC - Universal Coordinated Time-Clock-kilde, som er præcis som det er muligt for mennesker).

Atomure er de mest absolutte tid-holde enheder. De arbejder efter princippet, at atomet, cæsium 133, har et helt antal cykler af stråling hvert sekund (9,192,631,770). Dette har vist sig så nøjagtig internationale enhedssystem (SI) har nu defineret det andet som varigheden af ​​9,192,631,770 cykler af stråling af cæsium 133 atom.

Imidlertid atomure er ekstremt dyre og er generelt kun findes i store fysik laboratorier. Dog kan NTP synkronisere netværk til et atomur ved hjælp af enten Global Positioning System (GPS) eller en specialist radiotransmission.

Den mest udbredte er den GPS-system, som består af et antal satellitter, der leverer præcis positionering og placering. Hver GPS satellit kan kun gøre dette ved at udnytte et atomur, som igen kan kan bruges som en timing reference.

En typisk GPS-modtager kan give oplysninger om tid til inden for et par nanosekunder af UTC, så længe der er en antenne beliggende med en god udsigt til himlen.

Der er også en række nationale tid- og frekvensradio-transmissioner, der kan bruges til at synkronisere en NTP-server. I Storbritannien udsendes signalet (kaldet MSF) af National Physics Laboratory i Cumbria, der fungerer som Det Forenede Kongeriges nationale tidsreference. Der findes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF-77). Disse signaler giver UTC-tid til en nøjagtighed af 100-mikrosekunder, men radiosignalet har et begrænset antal og er sårbart for interferens.

Afstanden fra referenceklokken er kendt som stratum niveauer og de findes at forhindre cykler i NTP. Stratum 0, er anordninger såsom atomure tilsluttet direkte til en computer. Stratum 1, er computere knyttet til stratum 0 enheder, mens Stratum 2 er computere, der sender NTP anmodninger til Stratum 1 servere. NTP kan understøtte op til 256 lag.

Alle Microsoft Windows-versioner siden 2000 omfatter Windows Time Service (w32time.exe), som har mulighed for at synkronisere computeruret til en NTP-server (eller en SNTP-server - en forenklet version af NTP). Mange LINUX- og UNIX-baserede operativsystemer har også en version af NTP, men kildekoden er gratis at downloade (nuværende version 4.2.4) på NTP hjemmeside (ntp.org).

Det anbefales kraftigt af Microsoft og andre, at eksternt baseret timing skal bruges i stedet for internetbaseret, da disse ikke kan godkendes. Specialistiske NTP-tidsservere er tilgængelige, der kan synkronisere tid på netværk ved hjælp af enten MSF (eller tilsvarende) eller GPS-signal.

Atomiske ure er velkendte for at være præcise. De fleste mennesker har måske aldrig set en, men er sikkert klar over, at atomklokker holder meget præcis tid. Faktisk vil moderne atomur holde nøjagtig tid og ikke tabe et sekund på et hundrede millioner år.

Denne mængde præcision kan virke overkill, men en lang række moderne teknologier er afhængige af atomur og kræver et så højt præcisionsniveau. Et perfekt eksempel er de satellitnavigationssystemer, der nu findes i de fleste bilbiler. GPS er afhængig af atomur, fordi satellitsignalerne, der anvendes i triangulation, kører med lysets hastighed, som i et enkelt sekund kan dække næsten 100,000 km.

Så det kan ses, hvordan nogle moderne teknologier stole på denne ultimative præcise tidshorisont fra atomur, men deres brug stopper ikke der. Atomiske ure regulerer verdens globale tidsskala UTC (Koordineret Universal Time) og de kan også bruges til at synkronisere computernetværk også.

Det kan virke ekstremt at bruge denne nanosekundige præcision til at synkronisere computernetværk også, men da mange tidsfølsomme transaktioner udføres på tværs af internettet med sådanne handler som børsen, hvor priserne kan falde eller stige hvert sekund, kan man se, hvorfor atomure er Brugt.

At modtage tiden fra en atomur en dedikeret NTP-server er den mest sikre og præcise metode. Disse enheder modtager et tidssignal udsendt af enten atomur fra nationale fysiklaboratorier eller direkte fra atomurene ombord på GPS-satellitter.

Ved at bruge en dedikeret NTP-server et computernetværk vil være mere sikkert, og da det er synkroniseret til UTC (den globale tidsplan), bliver den faktisk synkroniseret med alle andre computernetværk ved hjælp af en NTP-server.

Det NTP GPS-server er en dedikeret enhed, der bruger tidssignalet fra GPS (Global Positioning System) netværk. GPS er nu et fælles værktøj til bilister med satellitnavigationsanordninger monteret på de fleste nye biler. Men GPS er langt mere end bare en hjælp til positionering, i hjertet af GPS-netværket er atomure der er inden for hver GPS satellit.

GPS-systemet virker ved at overføre tiden fra disse ure sammen med satellitets position og hastighed. En satellitnavigationsmodtager vil træne ud, når den modtager denne tid, hvor lang tid det tog at ankomme og derfor hvor langt signalet rejste. Ved hjælp af tre eller flere af disse signaler kan satellitnavigationsenheden træne præcis, hvor den er.

GPS kan kun gøre dette på grund af atomklokken, som det bruger til at transmittere tidssignalerne. Disse tidssignaler rejser som alle radiosignaler ved lysets hastighed, så en unøjagtighed af bare 1 millisekund (1 / 1000 i et sekund) kan medføre, at satellitnavigationen er næsten 300 kilometer ud.

Fordi disse ure skal være så nøjagtige, udgør de en ideel kilde til tid til a NTP tidsserver. NTP (Network Time Protocol) er den software, der distribuerer tiden fra tidsserveren til netværket. GPS tid og UTC (Koordineret Universal Time) den civile tidsplan er ikke helt den samme ting, men er base don den samme timescale, så NTP har ingen problemer med at konvertere det. Brug af en dedikeret NTP GPS-server et netværk kan realistisk synkroniseres til inden for få millisekunder af UTC

Det GPS-ur er et andet begreb ofte givet til a GPS tidsserver. GPS-nettet består af 21 aktive satellitter (og et par ekstra) 10,000 miles i kredsløb over jorden, og hver satellit cirkler jorden to gange om dagen. Designet til satellitnavigation, kræver en GPS-modtager mindst tre satellitter til at opretholde en position. Men i tilfælde af et GPS-ur kræves kun en satellit, der gør det langt lettere at opnå et pålideligt signal.

Hver satellit sender kontinuerligt sin egen position og en tidskode. Tidskoden er genereret af en ombord atomur og er meget nøjagtig, det skal være sådan som disse oplysninger bruges af GPS-modtageren til at triangulere en position, og hvis det var bare et halvt sekund ud, ville Sat Nav-enheden være unøjagtig af tusinder af miles.

De fleste har vagt hørt om atomur og formoder, at de ved, hvad man er, men meget få mennesker ved lige, hvor vigtige atomklokker er til styring af vores daglige liv i det 21. århundrede.

Der er så mange teknologier, der er afhængige af atomur og uden mange af de opgaver, vi tager for givet, ville det være umuligt. Luftfartskontrol, satellitnavigering og internethandel er blot nogle få af de applikationer, der er afhængige af den ultimative præcise chronometri for et atomur.

Præcis hvad en atomur er ofte misforstået. Simpelthen er et atomur en enhed, der anvender oscillationer af atomer ved forskellige energitilstande til at tælle flåter mellem sekunder. For øjeblikket er cæsium det foretrukne atom, fordi det har over 9 milliarder ticks hvert sekund, og fordi disse svingninger aldrig ændrer det, gør dem til en meget præcis metode til at holde tid.

Atomiske ure på trods af, hvad mange hævder, er kun nogensinde fundet i storskala fysiklaboratorier som NPL (UK National Physical Laboratory) og NIST (US National Institute of Standards and Time). Ofte tyder folk på, at de har et atomur, der styrer deres computernetværk, eller at de har et atomur på deres væg. Dette er ikke sandt, og hvad folk henviser til, er at de har en ur- eller tidsserver, der modtager tiden fra et atomur.

Enheder som NTP tidsserver Modtager ofte atomkloksignaler fra steder som NIST eller NPL via langbølge-radio. En anden metode til at modtage tid fra atomur er at bruge GPS-netværket (Global Positioning System).

GPS-netværket og satellitnavigation er faktisk et godt eksempel på hvorfor atomur synkronisering er meget nødvendig med en så høj grad af nøjagtighed. Moderne atomure som dem, der findes ved NIST, NPL og inden for kredsløb af GPS-satellitter, er nøjagtige til inden for et sekund hver 100 millioner år eller deromkring. Denne nøjagtighed er afgørende, når du undersøger, hvordan noget som en bil GPS satellitnavigationssystem virker.

Et GPS-system virker ved at triangulere de tidssignaler, der sendes fra tre eller flere separate GPS-satellitter og deres atomkvarter ombord. Fordi disse signaler rejser ved lysets hastighed (næsten 100,000KM et sekund) kan en unøjagtighed på endnu en hel millisekund sætte navigationsoplysningerne ud med 100 kilometer.

Dette høje niveau af nøjagtighed er også påkrævet for teknologier som flyvekontrol, der sikrer, at vores overfyldte himmel forbliver trygge og er endog kritisk for mange internettransaktioner som handel med derivater, hvor værdien kan stige og falde hvert sekund.