prostredie

Najpresnejšie hodiny na svete - kvantové

Obsah:

Najpresnejšie hodiny na svete - kvantové
Najpresnejšie hodiny na svete - kvantové
Anonim

Čas, napriek tomu, že vedci stále nedokážu definitívne odhaliť jeho pravú podstatu, má stále svoje vlastné jednotky merania stanovené ľudstvom. A zariadenie na výpočet, nazývané hodiny. Aké sú ich odrody, aké sú najpresnejšie hodinky na svete? O tom sa bude diskutovať v našom dnešnom materiáli.

Image

Aké sú najpresnejšie hodinky na svete?

Považujú sa za atómové - majú veľmi malé chyby, ktoré môžu dosiahnuť len sekundu za miliardu rokov. 2., nemenej čestné, kremeňové hodinky vyhrávajú podstavec. Sú za mesiac alebo ponáhľajú vpred iba o 10-15 sekúnd. Mechanické však nie sú najpresnejšie hodinky na svete. Je potrebné ich neustále spúšťať a zlyhávať, a tu sú chyby úplne iného poradia.

Image

Najpresnejšie atómové hodiny na svete

Ako už bolo spomenuté, atómové zariadenia na kvalitatívne meranie času sú také úzkostlivé, že ich chyby sa dajú porovnávať s meraniami priemeru našej planéty s najbližšou mikročasticou. Priemerný laik v každodennej existencii nepochybne nepotrebuje také presné mechanizmy. Vedci z vedy ich používajú na vykonávanie rôznych experimentov, pri ktorých je potrebný konečný výpočet. Poskytujú ľuďom príležitosť skontrolovať „časový priebeh“ v rôznych oblastiach sveta alebo vykonať experimenty, ktoré potvrdzujú všeobecnú teóriu relativity, ako aj ďalšie fyzikálne teórie a hypotézy.

Image

Parížska referenčná hodnota

Aké sú najpresnejšie hodinky na svete? Považuje sa za parížsky patriaci do inštitútu času. Toto zariadenie je takzvaným štandardom času, ktorý ho kontrolujú ľudia na celom svete. Mimochodom, v skutočnosti sa veľmi podobá „chodcom“ v tradičnom slova zmysle, ale pripomína najpresnejšie zariadenie najzložitejšej konštrukcie, ktorá je založená na kvantovom princípe, a hlavnou myšlienkou je výpočet časopriestoru pomocou vibrácií častíc s chybami rovnými iba 1. druhý za 1000 rokov.

Presnejšie

Aké sú najpresnejšie hodinky na svete dnes? V súčasnej realite vedci vynašli zariadenie, ktoré je 100 tisíckrát presnejšie ako parížsky štandard. Jeho chyba je jedna sekunda za 3, 7 miliardy rokov! Za prácu s touto technikou je zodpovedná skupina fyzikov z USA. Je to už druhá verzia zariadení časom, postavená na kvantovej logike, kde sa informácie spracúvajú pomocou metódy podobnej napríklad kvantovým počítačom.

Image

Výskumná pomoc

Najnovšie kvantové zariadenia nielen stanovujú ďalšie štandardy pri meraní takého množstva, ako je čas, ale pomáhajú aj výskumníkom v mnohých krajinách vyriešiť niektoré problémy týkajúce sa takých fyzikálnych konštánt, ako je rýchlosť svetelného lúča vo vákuu alebo Planckova konštanta. Zvyšujúca sa presnosť meraní je pre vedcov priaznivá, dúfajú, že sledujú časovú dilatáciu spôsobenú gravitáciou. Jedna z technologických spoločností v USA plánuje uviesť na trh aj sériové kvantové hodinky na každodenné použitie. Je pravda, aké vysoké budú ich primárne náklady?

Princíp činnosti

Atómové hodiny sa tiež nazývajú kvantové hodiny, pretože fungujú na základe procesov, ktoré sa vyskytujú na molekulárnej úrovni. Nie všetky atómy sa berú na vytvorenie vysoko presných zariadení: zvyčajne je charakteristické použitie vápnika a jódu, cézia a rubídia a tiež vodíka. Najpresnejšie mechanizmy na výpočet času na základe yttiberia v súčasnosti vyrábajú Američania. Na práci zariadenia sa podieľa vyše 10 000 atómov, čo zaručuje vynikajúcu presnosť. Mimochodom, rekordní predchodcovia mali za sekundu chybu „iba“ 100 miliónov, čo, ako vidíte, je tiež značný čas.

Jemný kremeň …

Pri výbere domácich chodcov pre každodenné použitie by sa samozrejme nemali brať do úvahy atómové zariadenia. Z dnešných domácností sú najpresnejšími hodinami na svete kremeň, ktorý má oproti mechanickým tiež množstvo výhod: nevyžadujú továreň, pracujú s kryštálmi. Ich priemerné cestovné chyby sú 15 sekúnd za mesiac (mechanické chyby môžu zvyčajne zaostávať za týmto časom za deň). A najpresnejšie náramkové hodinky na svete všetkých kremeňov, podľa mnohých odborníkov, Citizen - Chronomaster. Môžu mať chybu iba 5 sekúnd za rok. Za cenu, že sú dosť drahé - do 4 tisíc eur. V druhom kroku imaginárneho podstavca Longines (10 sekúnd za rok). Už stoja omnoho lacnejšie - okolo 1 000 eur.

Image