Bringen Sie die Präzision der Atomuhr auf Ihren Desktop

Atomuhren haben einen großen Einfluss auf unser modernes Leben mit vielen der Technologien, die die Art, wie wir unser Leben leben, auf ihre ultra präzise Zeithalten Fähigkeiten revolutioniert hat.

Atomuhren unterscheiden sich stark von anderen Chronometern; Eine normale Uhr oder Uhr wird die Zeit ziemlich genau halten, wird aber jeden Tag ein oder zwei Sekunden verlieren. Eine Atomuhr hingegen wird in Millionen von Jahren keine Sekunde verlieren.

Tatsächlich ist es fair zu sagen, dass eine Atomuhr nicht die Zeit misst, sondern die Grundlage, auf der wir unsere Wahrnehmung der Zeit aufbauen. Lassen Sie mich erklären, Zeit, wie Einstein demonstrierte, ist relativ und die einzige Konstante im Universum ist die Lichtgeschwindigkeit (obwohl ein Vakuum).

Das Messen von Zeit mit einer echten Genauigkeit ist daher schwierig, da sogar die Schwerkraft auf der Erde die Zeit verdreht und verlangsamt. Es ist auch fast unmöglich, Zeit auf irgendeinen Bezugspunkt zu stützen. Historisch haben wir immer die Revolution der Erde und den Bezug auf die Himmelskörper als Grundlage für unsere Zeitbestimmung benutzt (24 Stunden an einem Tag = eine Umdrehung der Erde, 365 Tage = eine Umdrehung der Erde um die Sonne usw.).

Leider ist die Rotation der Erde kein genauer Referenzrahmen, um unsere Zeit zu bestimmen. Die Erde verlangsamt sich und beschleunigt in ihrer Revolution, was bedeutet, dass einige Tage länger sind als andere.

Atomuhren
verwendeten jedoch die Resonanz von Atomen (normalerweise Cäsium) bei bestimmten Energiezuständen. Da diese Atome genau (oder genau) vibrieren, kann dies als Grundlage für die Zeitmessung dienen. Nach der Entwicklung der Atomuhr wurde die zweite definiert als über 9 Milliarden Resonanz 'Zecken' des Cäsiumatoms.

Die Ultrapräzision von Atomuhren ist die Grundlage für Technologien wie Satellitennavigation (GPS), Flugsicherung und Internethandel. Es ist möglich, die genaue Natur von Atomuhren zu verwenden, um Computernetzwerke zu synchronisieren. Alles was benötigt wird ist a NTP Zeitserver (Network Time Protocol).
NTP-Server Sie empfangen die Zeit von Atomuhren über ein Broadcast-Signal oder das GPS-Netzwerk und verteilen sie dann über ein Netzwerk, um sicherzustellen, dass alle Geräte die exakt gleiche, ultrapräzise Zeit haben.

Dieser Beitrag wurde geschrieben von

Stuart

Weiterführende Literatur