Atomenes betydning
Sendt af Richard N Williams on Marts 20th, 2009
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.