Technologien, die auf Atomuhren beruhen (Teil 1)
Geschrieben von Richard N Williams on März 17th, 2010
Atomuhren sind die genauesten Zeitmessgeräte, die der Mensch kennt. Ihre Genauigkeit ist unvergleichbar mit anderen Uhren und Chronometern, während selbst die anspruchsvollste elektronische Uhr jede Woche um ein oder zwei Mal um eine Sekunde abdriftet moderne Atomuhren kann Tausende von Jahren weiterlaufen und nicht einmal einen Bruchteil einer Sekunde verlieren.
Die Genauigkeit einer Atomuhr hängt davon ab, was sie als Grundlage für die Zeitmessung verwenden. Anstatt sich auf einen elektronischen Strom zu verlassen, der wie eine elektronische Uhr durch einen Kristall fließt, nutzt eine Atomuhr den Hyperfeinübergang eines Atoms in zwei Energiezuständen. Das hört sich zwar kompliziert an, aber es ist nur ein unaufhaltsamer Nachhall, der jede Sekunde, jede Sekunde Milliarden mal über 9 "tickt".
Aber warum ist eine solche Genauigkeit wirklich notwendig und welche Technologien werden in Atomuhren eingesetzt?
Indem wir die Technologien untersuchen, die Atomuhren verwenden, können wir sehen, warum solch hohe Genauigkeitsgrade erforderlich sind.
GPS - Satellitennavigation
Satellitennavigation ist jetzt eine riesige Industrie. Einst nur eine Technologie für Militär und Flieger, wird die GPS-Satellitennavigation heute von Verkehrsteilnehmern auf der ganzen Welt genutzt. Die Navigationsinformationen, die von Satellitennavigationssystemen wie GPS bereitgestellt werden, sind jedoch ausschließlich auf die Genauigkeit von Atomuhren angewiesen.
GPS funktioniert durch Triangulieren mehrerer Zeitsignale, die von Atomuhren an Bord der GPS-Satelliten bereitgestellt werden. Durch Ausarbeiten, als das Zeitsignal von dem Satelliten freigegeben wurde, kann der Satellitennavigationsempfänger genau feststellen, wie weit er von dem Satelliten entfernt ist, und indem er mehrere Signale verwendet, berechnen, wo er sich in der Welt befindet.
Da diese Zeitsignale mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden, kann eine Ungenauigkeit von einer Sekunde innerhalb der Zeitsignale dazu führen, dass die Information über die Position tausende von Meilen entfernt ist. Es ist ein Beweis für die Genauigkeit von GPS Atomuhren dass derzeit ein Satellitennavigationsempfänger innerhalb von fünf Metern genau ist.
Dieser Beitrag wurde geschrieben von Richard N Williams
Richard Williams N ist ein technischer Autor und Spezialist für die NTP-Server und Zeitsynchronisation-Industrie. Richard Williams N auf Google+
