Pertama, jam menggunakan manusia sebagai alat kontrol waktu program.

Kedua, hari ini pengukuran waktu juga merupakan jenis pengukuran yang paling akurat dari semua yang dilakukan: keakuratan pengukuran waktu sekarang ditentukan oleh kesalahan luar biasa dari urutan 1 10-11%, atau 1 detik dalam 300 ribu tahun.

Dan orang-orang modern mencapai akurasi seperti itu ketika mereka mulai menggunakan atom, yang, sebagai akibat dari osilasinya, adalah pengatur jam atom. Atom cesium berada dalam dua keadaan energi yang kita butuhkan (+) dan (-). Radiasi elektromagnetik dengan frekuensi 9.192.631.770 hertz dihasilkan ketika atom berpindah dari keadaan (+) ke (-), menciptakan proses periodik konstan yang presisi - pengontrol kode jam atom.

Agar jam atom bekerja secara akurat, cesium harus diuapkan dalam tungku, akibatnya atomnya dikeluarkan. Di belakang tungku adalah magnet penyortiran, yang memiliki kapasitas atom dalam keadaan (+), dan di dalamnya, karena iradiasi dalam medan gelombang mikro, atom masuk ke keadaan (-). Magnet kedua mengarahkan atom yang telah berubah keadaan (+) menjadi (-) ke perangkat penerima. Banyak atom yang telah berubah keadaannya diperoleh hanya jika frekuensi pemancar gelombang mikro bertepatan persis dengan frekuensi getaran cesium 9 192 631 770 hertz. Jika tidak, jumlah atom (-) di penerima berkurang.

Instrumen terus memantau dan menyesuaikan keteguhan frekuensi 9 192 631 770 hertz. Jadi, impian perancang jam tangan menjadi kenyataan, proses periodik yang benar-benar konstan ditemukan: frekuensi 9.192.631.770 hertz, yang mengatur jalannya jam atom.

Hari ini, sebagai hasil dari kesepakatan internasional, yang kedua didefinisikan sebagai periode radiasi dikalikan dengan 9.192.631.770, sesuai dengan transisi antara dua tingkat struktural hyperfine dari keadaan dasar atom cesium (isotop cesium-133).

Untuk mengukur waktu yang tepat, Anda juga dapat menggunakan getaran atom dan molekul lain, seperti atom kalsium, rubidium, sesium, strontium, molekul hidrogen, yodium, metana, dll. Namun, radiasi atom sesium diakui sebagai standar frekuensi. Untuk membandingkan getaran atom yang berbeda dengan standar (cesium), laser titanium-safir diciptakan yang menghasilkan rentang frekuensi yang luas dalam kisaran 400 hingga 1000 nm.

Pencipta pertama kuarsa dan jam atom adalah fisikawan eksperimental Inggris Essen Lewis (1908-1997). Pada tahun 1955, ia menciptakan standar frekuensi (waktu) atom pertama pada seberkas atom cesium. Sebagai hasil dari pekerjaan ini, 3 tahun kemudian (1958) layanan waktu muncul berdasarkan standar frekuensi atom.

Di Uni Soviet, Akademisi Nikolai Gennadievich Basov mengemukakan idenya untuk membuat jam atom.

Jadi, jam atom, salah satu jenis jam yang tepat adalah alat untuk mengukur waktu, di mana osilasi alami atom atau molekul digunakan sebagai pendulum. Stabilitas jam atom adalah yang terbaik di antara semua jenis jam yang ada, yang merupakan kunci akurasi tertinggi. Generator jam atom menghasilkan lebih dari 32.768 pulsa per detik, tidak seperti jam konvensional. Osilasi atom tidak bergantung pada suhu udara, getaran, kelembaban dan banyak faktor eksternal lainnya.

Di dunia modern, ketika navigasi sangat diperlukan, jam atom telah menjadi asisten yang sangat diperlukan. Mereka mampu menentukan lokasi pesawat ruang angkasa, satelit, rudal balistik, pesawat, kapal selam, mobil secara otomatis melalui komunikasi satelit.

Jadi, selama 50 tahun terakhir, jam atom, atau lebih tepatnya jam sesium, telah dianggap paling akurat. Mereka telah lama digunakan oleh layanan penunjuk waktu, dan sinyal waktu juga disiarkan oleh beberapa stasiun radio.

Perangkat jam atom mencakup 3 bagian:

diskriminator kuantum,

osilator kuarsa,

kompleks elektronik.

Sebuah osilator kuarsa menghasilkan frekuensi (5 atau 10 MHz). Osilator adalah generator radio RC, di mana mode piezoelektrik kristal kuarsa digunakan sebagai elemen resonansi, di mana atom-atom yang telah mengubah keadaan (+) ke (-) dibandingkan.Untuk meningkatkan stabilitas, frekuensinya terus-menerus dibandingkan dengan osilasi diskriminator kuantum (atom atau molekul). Ketika ada perbedaan osilasi, elektronik menyesuaikan frekuensi osilator kuarsa ke nol, sehingga meningkatkan stabilitas dan akurasi jam ke tingkat yang diinginkan.

Di dunia sekarang ini, jam atom dapat dibuat di negara manapun di dunia untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Mereka sangat kecil dalam ukuran dan indah. Ukuran jam atom terbaru tidak lebih dari kotak korek api dan konsumsi dayanya yang rendah kurang dari 1 watt. Dan ini bukan batasnya, mungkin di masa depan kemajuan teknologi akan mencapai ponsel. Sementara itu, jam atom kompak dipasang hanya pada rudal strategis untuk meningkatkan akurasi navigasi berkali-kali lipat.

Saat ini, jam tangan atom pria dan wanita untuk setiap selera dan anggaran dapat dibeli di toko online.

Pada tahun 2011, jam atom terkecil di dunia diciptakan oleh Symmetricom dan Laboratorium Nasional Sandia. Jam tangan ini 100 kali lebih ringkas daripada versi sebelumnya yang tersedia secara komersial. Ukuran kronometer atom tidak lebih besar dari kotak korek api. Dibutuhkan 100 mW daya untuk beroperasi, yang 100 kali lebih kecil dari pendahulunya.

Dimungkinkan untuk mengurangi ukuran jam dengan memasang alih-alih pegas dan roda gigi mekanisme yang beroperasi berdasarkan prinsip penentuan frekuensi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh atom cesium di bawah pengaruh sinar laser dengan daya yang dapat diabaikan.

Jam tangan semacam itu digunakan dalam navigasi, serta dalam pekerjaan penambang, penyelam, di mana perlu untuk menyinkronkan waktu secara akurat dengan rekan kerja di permukaan, serta layanan waktu yang akurat, karena kesalahan jam atom kurang dari 0,000001 pecahan. detik per hari. Biaya jam atom Symmetricom kecil yang memecahkan rekor adalah sekitar $1.500.

Pada abad ke-21, navigasi satelit berkembang dengan pesat. Anda dapat menentukan posisi objek apa pun yang entah bagaimana terhubung dengan satelit, apakah itu ponsel, mobil, atau pesawat ruang angkasa. Tetapi semua ini tidak dapat dicapai tanpa jam atom.
Juga, jam tangan ini digunakan di berbagai telekomunikasi, misalnya, dalam komunikasi seluler. Ini adalah jam tangan paling akurat yang pernah, sedang, dan akan ada. Tanpa mereka, Internet tidak akan disinkronkan, kita tidak akan tahu jarak ke planet dan bintang lain, dll.
Dalam jam, 9.192.631.770 periode radiasi elektromagnetik diambil per detik, yang terjadi selama transisi antara dua tingkat energi atom cesium-133. Jam seperti itu disebut jam sesium. Tapi ini hanya satu dari tiga jenis jam atom. Ada juga jam hidrogen dan rubidium. Namun, jam cesium paling sering digunakan, jadi kami tidak akan membahas jenis lain.

Cara kerja jam atom cesium

Laser memanaskan atom isotop cesium dan pada saat ini, resonator bawaan mencatat semua transisi atom. Dan, seperti yang disebutkan sebelumnya, setelah mencapai 9.192.631.770 transisi, satu detik dihitung.

Laser yang terpasang di dalam kotak arloji memanaskan atom isotop cesium. Pada saat ini, resonator mencatat jumlah transisi atom ke tingkat energi baru. Ketika frekuensi tertentu tercapai, yaitu 9.192.631.770 transisi (Hz), maka satu detik dihitung berdasarkan sistem SI internasional.

Gunakan dalam navigasi satelit

Proses penentuan lokasi yang tepat dari suatu objek menggunakan satelit sangat sulit. Beberapa satelit terlibat dalam hal ini, yaitu lebih dari 4 per penerima (misalnya, navigator GPS di dalam mobil).

Setiap satelit memiliki jam atom presisi tinggi, pemancar radio satelit dan generator kode digital. Pemancar radio mengirimkan kode digital dan informasi tentang satelit ke Bumi, yaitu parameter orbit, model, dll.

Jam menentukan berapa lama waktu yang dibutuhkan kode ini untuk mencapai penerima. Dengan demikian, mengetahui kecepatan rambat gelombang radio, jarak ke penerima di Bumi dihitung. Tapi satu satelit tidak cukup untuk ini. Penerima GPS modern dapat menerima sinyal dari 12 satelit secara bersamaan, yang memungkinkan Anda menentukan lokasi objek dengan akurasi hingga 4 meter. Omong-omong, perlu dicatat bahwa navigator GPS tidak memerlukan biaya berlangganan.

Jam atom 27 Januari 2016

Swiss, atau bahkan Jepang, tidak akan menjadi tempat kelahiran jam saku pertama di dunia dengan standar waktu atom bawaan. Ide penciptaan mereka berasal dari jantung Inggris dari merek Hoptroff yang berbasis di London

Atom, atau juga disebut "jam kuantum", adalah perangkat yang mengukur waktu menggunakan getaran alami yang terkait dengan proses yang terjadi pada tingkat atom atau molekul. Richard Hoptroff memutuskan bahwa sudah waktunya bagi pria modern yang tertarik dengan perangkat berteknologi tinggi untuk mengganti jam tangan mekanik saku mereka dengan sesuatu yang lebih boros dan luar biasa, dan juga sejalan dengan tren perkotaan modern.

Jadi, publik diperlihatkan jam tangan atom saku yang elegan Hoptroff No. 10, yang dapat mengejutkan generasi modern, tergiur oleh kelimpahan gadget, tidak hanya dengan gaya retro dan akurasi yang fantastis, tetapi juga dengan masa pakainya. Menurut pengembang, dengan membawa jam tangan ini, Anda akan tetap menjadi orang yang paling tepat waktu setidaknya selama 5 miliar tahun.

Apa lagi yang bisa Anda temukan tentang mereka yang menarik ...

Foto 2.

Untuk semua yang belum pernah tertarik dengan jam tangan seperti itu, ada baiknya menjelaskan secara singkat prinsip operasi mereka. Di dalam "perangkat atom" tidak ada yang menyerupai jam tangan mekanis klasik. Dalam Hoptroff no. 10 tidak ada bagian mekanis seperti itu. Sebagai gantinya, arloji saku atom dilengkapi dengan ruang tertutup yang diisi dengan zat gas radioaktif, yang suhunya dikendalikan oleh tungku khusus. Waktu yang tepat adalah sebagai berikut: laser merangsang atom unsur kimia, yang merupakan semacam "pengisi" jam, dan resonator menangkap dan mengukur setiap transisi atom. Saat ini, elemen dasar dari perangkat tersebut adalah cesium. Jika kita mengingat sistem satuan SI, maka di dalamnya nilai satu detik dihubungkan dengan jumlah periode radiasi elektromagnetik selama transisi atom cesium-133 dari satu tingkat energi ke tingkat energi lainnya.

Foto 3.

Jika di smartphone chip prosesor dianggap sebagai jantung perangkat, maka di Hoptroff No. 10 peran ini diambil oleh modul-generator waktu referensi. Ini dipasok oleh Symmetricom, dan chip itu sendiri awalnya difokuskan untuk digunakan dalam industri militer - di kendaraan udara tak berawak.

Jam atom CSAC dilengkapi dengan termostat yang dikontrol suhu yang berisi ruang uap cesium. Di bawah pengaruh laser pada atom cesium-133, transisi mereka dari satu keadaan energi ke keadaan energi lainnya dimulai, di mana resonator gelombang mikro digunakan untuk mengukurnya. Sejak tahun 1967, Sistem Satuan Internasional (SI) telah mendefinisikan satu detik sebagai 9.192.631.770 periode radiasi elektromagnetik yang timbul dari transisi antara dua tingkat hiperhalus dari keadaan dasar atom cesium-133. Berdasarkan hal ini, sulit untuk membayangkan jam tangan yang lebih akurat secara teknis berdasarkan cesium. Dalam waktu, dengan kemajuan terbaru dalam ketepatan waktu, jam optik baru berdasarkan ion aluminium berdenyut pada frekuensi ultraviolet (100.000 kali frekuensi gelombang mikro dari jam sesium) akan ratusan kali lebih akurat daripada arloji atom. Sederhananya, jam saku No.10 baru Hoptroff memiliki akurasi 0,0015 detik per tahun, 2,4 juta kali lebih baik daripada standar COSC.

Foto 4.

Sisi fungsional perangkat juga di ambang fantasi. Dengannya, Anda dapat mengetahui: waktu, tanggal, hari dalam seminggu, tahun, garis lintang dan garis bujur dalam berbagai nilai, tekanan, kelembapan, jam dan menit sidereal, prakiraan pasang surut, dan banyak indikator lainnya. Jam tangan ini hadir dalam warna emas, dan rencananya akan menggunakan pencetakan 3D untuk membuat casing logam mulianya.

Richard Hoptrof dengan tulus percaya bahwa opsi produksi khusus untuk keturunannya ini adalah yang paling disukai. Untuk sedikit mengubah komponen desain dari desain, tidak perlu membangun kembali jalur produksi sama sekali, tetapi menggunakan fleksibilitas fungsional perangkat pencetakan 3D untuk ini. Benar, perlu dicatat bahwa jam tangan prototipe yang ditampilkan dibuat dengan cara klasik.

Foto 5.

Waktu sangat berharga akhir-akhir ini, dan jam saku Hoptroff No. 10 adalah konfirmasi langsung dari ini. Menurut informasi awal, batch pertama perangkat nuklir akan menjadi 12 unit, dan untuk biaya, harga untuk 1 salinan adalah $78.000.

Foto 6.

Menurut Richard Hoptroff, Managing Director merek tersebut, kediaman Hoptroff di London memainkan peran kunci dalam gagasan tersebut. “Dalam gerakan kuarsa kami, kami menggunakan sistem osilasi presisi tinggi dengan sinyal GPS. Tetapi di pusat kota London tidak mudah untuk menangkap sinyal ini. Suatu kali, selama perjalanan ke Observatorium Greenwich, saya melihat jam atom Hewlett Packard di sana dan memutuskan untuk membeli sesuatu yang serupa untuk saya sendiri melalui Internet. Dan aku tidak bisa. Sebaliknya, saya menemukan informasi tentang chip Symmetricon, dan setelah tiga hari berpikir, saya menyadari bahwa itu akan sempurna untuk sebuah jam saku.”

Chip yang dimaksud adalah jam atom cesium (CSAC) SA.45s, generasi pertama jam atom mini untuk penerima GPS, radio ransel, dan drone. Meskipun dimensinya sederhana (40 mm x 34,75 mm), sepertinya tidak muat di jam tangan. Oleh karena itu, Hoptroff memutuskan untuk melengkapi model saku yang agak kokoh (berdiameter 82 mm) dengan mereka.

Selain menjadi jam tangan paling akurat di dunia, Hoptroff No 10 (merek gerakan kesepuluh) juga mengklaim sebagai kotak emas pertama yang dibuat menggunakan teknologi pencetakan 3D. Hoptroff belum yakin berapa banyak emas yang dibutuhkan untuk membuat kasing (pengerjaan prototipe pertama selesai ketika masalah ini dicetak), tetapi menyarankan bahwa biayanya akan "minimal beberapa ribu pound." Dan dengan semua R&D yang diperlukan untuk mengembangkan produk (pikirkan fungsi pasang untuk konstanta harmonik untuk 3.000 port berbeda), Anda akan mengharapkan harga eceran akhir berada di kisaran £50.000.

Kasing emas model No. 10 di pintu keluar dari printer 3D dan dalam bentuk jadi

Pembeli secara otomatis menjadi anggota klub eksklusif dan akan diminta untuk menandatangani komitmen tertulis untuk tidak menggunakan chip jam atom sebagai senjata. “Ini adalah salah satu syarat kontrak kami dengan pemasok,” jelas Mr. Hoptroff, “karena chip atom awalnya digunakan dalam sistem pemandu rudal.” Tidak banyak untuk bisa mendapatkan jam tangan dengan akurasi sempurna.

Pemilik beruntung dari No.10 oleh Hoptroff akan memiliki lebih dari sekedar jam tangan presisi tinggi yang mereka miliki. Model ini juga berfungsi ganda sebagai perangkat navigasi saku, memungkinkan garis bujur ditentukan dalam jarak satu mil laut, bahkan setelah bertahun-tahun di laut, menggunakan sextant sederhana. Model akan menerima dua dial, tetapi desain salah satunya masih dirahasiakan. Yang lainnya adalah angin puyuh penghitung yang menampilkan sebanyak 28 komplikasi: dari semua kemungkinan fungsi kronometrik dan indikator kalender hingga kompas, termometer, higrometer (alat untuk mengukur tingkat kelembaban), barometer, penghitung garis lintang dan bujur dan pasang tinggi / rendah indikator. Dan ini belum lagi indikator vital keadaan termostat atom.

Hoptroff berencana untuk meluncurkan sejumlah produk baru, termasuk versi elektronik dari jam tangan Space Traveler legendaris milik George Daniels yang rumit. Mereka saat ini sedang dikerjakan untuk mengintegrasikan teknologi Bluetooth ke dalam jam tangan untuk menyimpan informasi pribadi pemakainya dan memungkinkan penyesuaian otomatis komplikasi seperti tampilan fase bulan.

Salinan pertama No.10 akan muncul tahun depan, tetapi untuk saat ini perusahaan sedang mencari mitra yang cocok di antara pengecer. “Kami tentu bisa mencoba menjualnya secara online, tetapi ini adalah model premium, jadi Anda masih perlu memegangnya untuk menghargainya. Artinya, kami masih harus menggunakan jasa pengecer, dan kami siap untuk memulai negosiasi,” tutup Mr. Hoptroff.

Dan bahkan Artikel asli ada di website InfoGlaz.rf Tautan ke artikel dari mana salinan ini dibuat -

Seringkali kita mendengar ungkapan bahwa jam atom selalu menunjukkan waktu yang tepat. Tetapi dari namanya sulit untuk memahami mengapa jam atom adalah yang paling akurat atau bagaimana cara kerjanya.

Fakta bahwa namanya mengandung kata "atom" sama sekali tidak berarti bahwa arloji itu berbahaya bagi kehidupan, bahkan jika pikiran tentang bom atom atau pembangkit listrik tenaga nuklir langsung muncul di benak. Dalam hal ini, kita hanya berbicara tentang prinsip jam. Jika dalam jam mekanis biasa roda gigi melakukan gerakan getaran dan gerakannya dihitung, maka dalam jam atom osilasi elektron di dalam atom dihitung. Untuk lebih memahami prinsip operasi, mari kita ingat fisika partikel elementer.

Semua zat di dunia kita terdiri dari atom. Atom tersusun atas proton, neutron, dan elektron. Proton dan neutron bergabung satu sama lain untuk membentuk nukleus, yang juga disebut nukleon. Elektron bergerak mengelilingi nukleus, yang dapat berada pada tingkat energi yang berbeda. Hal yang paling menarik adalah ketika menyerap atau melepaskan energi, sebuah elektron dapat berpindah dari tingkat energinya ke tingkat yang lebih tinggi atau lebih rendah. Sebuah elektron dapat menerima energi dari radiasi elektromagnetik dengan menyerap atau memancarkan radiasi elektromagnetik dengan frekuensi tertentu pada setiap transisi.

Paling sering ada jam tangan di mana atom elemen Cesium -133 digunakan untuk berubah. Jika dalam 1 sekon bandul jam tangan konvensional membuat 1 gerak osilasi, maka elektron dalam jam atom berdasarkan Cesium-133, ketika berpindah dari satu tingkat energi ke tingkat energi lainnya, mereka memancarkan radiasi elektromagnetik dengan frekuensi 9192631770 Hz. Ternyata satu detik dibagi menjadi jumlah interval ini, jika dihitung dalam jam atom. Nilai ini secara resmi diadopsi oleh masyarakat internasional pada tahun 1967. Bayangkan dial besar, di mana tidak ada 60, tetapi 9192631770 divisi, yang hanya 1 detik. Tidak mengherankan bahwa jam atom sangat akurat dan memiliki sejumlah keunggulan: atom tidak menua, tidak aus, dan frekuensi osilasi akan selalu sama untuk satu unsur kimia, yang memungkinkan untuk membandingkan secara simultan, untuk Misalnya, pembacaan jam atom jauh di luar angkasa dan di Bumi, tidak takut salah.

Berkat jam atom, umat manusia dalam praktiknya dapat menguji kebenaran teori relativitas dan memastikannya, daripada di Bumi. Jam atom dipasang di banyak satelit dan pesawat ruang angkasa, mereka digunakan untuk kebutuhan telekomunikasi, untuk komunikasi seluler, mereka membandingkan waktu yang tepat di seluruh planet. Tanpa berlebihan, berkat penemuan jam atom manusia bisa memasuki era teknologi tinggi.

Bagaimana cara kerja jam atom?

Cesium-133 dipanaskan dengan menguapkan atom cesium, yang dilewatkan melalui medan magnet, di mana atom dengan keadaan energi yang diinginkan dipilih.

Kemudian atom yang dipilih melewati medan magnet dengan frekuensi mendekati 9192631770 Hz, yang menciptakan osilator kuarsa. Di bawah pengaruh medan, atom cesium kembali mengubah keadaan energinya, dan jatuh pada detektor, yang menetapkan kapan jumlah terbesar atom yang masuk akan memiliki keadaan energi "benar". Jumlah maksimum atom dengan keadaan energi yang berubah menunjukkan bahwa frekuensi medan gelombang mikro dipilih dengan benar, dan kemudian nilainya dimasukkan ke dalam perangkat elektronik - pembagi frekuensi, yang, dengan mengurangi frekuensi dengan bilangan bulat, mendapat nomor 1, yang merupakan referensi kedua.

Dengan demikian, atom cesium digunakan untuk memeriksa frekuensi yang benar dari medan magnet yang dihasilkan oleh osilator kristal, membantu menjaganya tetap konstan.

Ini menarik: meskipun jam atom yang ada saat ini sangat akurat dan dapat berjalan tanpa kesalahan selama jutaan tahun, fisikawan tidak akan berhenti di situ. Menggunakan atom dari berbagai unsur kimia, mereka terus bekerja untuk meningkatkan akurasi jam atom. Dari penemuan terbaru - jam atom aktif strontium, yang tiga kali lebih akurat daripada rekan cesium mereka. Mereka akan membutuhkan waktu 15 miliar tahun untuk menjadi hanya sedetik di belakang – waktu yang lebih lama dari usia alam semesta kita…

Jika Anda menemukan kesalahan, sorot sepotong teks dan klik Ctrl+Enter.

Pernahkah Anda memperhatikan bahwa jam Anda di rumah menunjukkan waktu yang berbeda? Dan bagaimana memahami mana dari semua opsi yang benar? Kita akan mempelajari jawaban atas semua pertanyaan ini dengan mempelajari secara menyeluruh prinsip pengoperasian jam atom.

Jam atom: deskripsi dan prinsip operasi

Mari kita pahami dulu apa mekanisme jam atom itu. Jam atom adalah perangkat yang mengukur waktu, tetapi menggunakan getarannya sendiri sebagai periodisitas proses, dan semuanya terjadi pada tingkat atom dan molekul. Oleh karena itu akurasi.

Aman untuk mengatakan bahwa jam atom adalah yang paling akurat! Berkat merekalah Internet dan navigasi GPS berfungsi di dunia, kita tahu lokasi pasti planet-planet di tata surya. Kesalahan perangkat ini sangat minim sehingga kami dapat dengan yakin mengatakan bahwa mereka adalah kelas dunia! Berkat jam atom, sinkronisasi seluruh dunia terjadi, diketahui di mana perubahan tertentu berada.

Siapa yang menemukan, siapa yang menciptakan, dan juga siapa yang menciptakan jam tangan ajaib ini?

Kembali pada awal empat puluhan abad kedua puluh, diketahui tentang sinar atom resonansi magnetik. Pada awalnya, penerapannya tidak menyangkut jam tangan dengan cara apa pun - itu hanya teori. Tetapi sudah pada tahun 1945, Isidor Rabi mengusulkan untuk membuat perangkat, konsepnya adalah bahwa mereka bekerja berdasarkan teknik di atas. Tapi mereka diatur sedemikian rupa sehingga mereka menunjukkan hasil yang tidak akurat. Dan sudah pada tahun 1949, Biro Standar Nasional memberi tahu seluruh dunia tentang pembuatan jam atom pertama, yang didasarkan pada senyawa molekul amonia, dan sudah pada tahun 1952, teknologi dikuasai untuk membuat prototipe berdasarkan atom cesium.

Mendengar tentang atom amonia dan cesium, muncul pertanyaan, tetapi apakah jam yang indah ini radioaktif? Jawabannya tegas - tidak! Mereka tidak memiliki peluruhan atom.

Saat ini, ada banyak bahan dari mana jam atom dibuat. Misalnya, silikon, kuarsa, aluminium, dan bahkan perak.

Bagaimana cara kerja perangkat?

Mari kita lihat bagaimana jam bertenaga nuklir terlihat dan bekerja. Untuk melakukan ini, kami menawarkan deskripsi pekerjaan mereka:

Untuk berfungsinya jam khusus ini dengan benar, tidak diperlukan pendulum, atau osilator kuarsa. Mereka menggunakan sinyal yang muncul karena transisi kuantum satu elektron antara dua tingkat energi atom. Akibatnya, kita dapat mengamati gelombang elektromagnetik. Dengan kata lain, kami sering mengalami fluktuasi dan tingkat stabilitas sistem yang sangat tinggi. Setiap tahun, karena penemuan baru, proses dimodernisasi. Belum lama ini, spesialis Institut Nasional fStandardsand Technology (NIST) menjadi juara, memecahkan rekor dunia mutlak. Mereka mampu membawa keakuratan jam atom (berdasarkan strontium) ke penyimpangan yang paling minimum, yaitu: selama 15 miliar tahun, satu detik berjalan. Ya, ya, bagi Anda tampaknya tidak bahwa ini adalah usia yang sekarang ditetapkan untuk Alam Semesta kita. Ini adalah penemuan besar! Bagaimanapun, strontium-lah yang memainkan peran paling penting dalam rekaman ini. Atom-atom strontium yang bergerak dalam kisi spasialnya, yang dibuat oleh para ilmuwan menggunakan laser, bertindak sebagai analog dari "berdetak". Seperti biasa dalam sains, secara teori segala sesuatu tampak mempesona dan sudah membaik, tetapi ketidakstabilan sistem seperti itu mungkin menjadi kurang menyenangkan dalam praktiknya. Karena ketidakstabilannya, perangkat berbasis cesium mendapatkan popularitas di seluruh dunia.

Sekarang pertimbangkan apa yang terdiri dari perangkat tersebut. Detail utama di sini adalah:

• pembeda kuantum;
• generator kuarsa;
• elektronik.

Osilator kuarsa adalah sejenis osilator sendiri, tetapi untuk menghasilkan elemen resonansi, ia menggunakan mode piezoelektrik dari kristal kuarsa.

Memiliki diskriminator kuantum dan osilator kuarsa, di bawah pengaruh frekuensi mereka, mereka dibandingkan, dan ketika perbedaan terdeteksi, rangkaian umpan balik memerlukan osilator kristal untuk menyesuaikan dengan nilai yang diperlukan dan meningkatkan stabilitas dan akurasi. Akibatnya, pada output kita melihat nilai yang tepat pada dial, yang berarti waktu yang tepat.

Model awal cukup besar, tetapi pada Oktober 2013, BathysHawaii membuat percikan dengan merilis jam tangan atom miniatur. Awalnya, semua orang menganggap pernyataan ini sebagai lelucon, tetapi segera ternyata itu benar, dan mereka berfungsi pada dasar sumber atom Cesium 133 Keamanan perangkat dipastikan dengan fakta bahwa unsur radioaktif terkandung dalam bentuk gas dalam kapsul khusus. Foto perangkat ini telah tersebar di seluruh dunia.

Banyak orang dalam topik jam atom tertarik pada masalah sumber daya. Baterainya adalah baterai lithium-ion. Namun sayang, belum diketahui berapa lama baterai tersebut akan bertahan.

Jam tangan BathysHawaii benar-benar jam tangan atom pertama. Sebelumnya, kasus pelepasan perangkat yang relatif portabel sudah diketahui, tetapi, sayangnya, itu tidak memiliki sumber daya atom, tetapi hanya disinkronkan dengan jam keseluruhan nyata melalui radio nirkabel. Perlu juga disebutkan biaya gadget semacam itu. Kenikmatan itu diperkirakan mencapai 12 ribu dolar AS. Jelas bahwa dengan harga seperti itu, jam tangan tidak akan mendapatkan popularitas yang luas, tetapi perusahaan tidak berusaha untuk ini, karena mereka merilisnya dalam jumlah yang sangat terbatas.

Kita tahu beberapa jenis jam atom. Tidak ada perbedaan yang signifikan dalam desain dan prinsip mereka, tetapi masih ada beberapa perbedaan. Jadi, yang utama adalah cara menemukan perubahan dan elemen-elemennya. Jenis jam tangan berikut dapat dibedakan:

1. Hidrogen. Esensi mereka terletak pada kenyataan bahwa atom hidrogen didukung pada tingkat energi yang tepat, tetapi dindingnya terbuat dari bahan khusus. Berdasarkan ini, kami menyimpulkan bahwa atom hidrogen yang sangat cepat kehilangan tingkat energinya.
2. sesium. Dasarnya adalah balok cesium. Perlu dicatat bahwa jam tangan ini adalah yang paling akurat.
3. rubidium. Mereka adalah yang paling sederhana dan sangat kompak.

Seperti disebutkan sebelumnya, jam atom adalah gadget yang sangat mahal. Dengan demikian, jam saku Hoptroff No. 10 adalah perwakilan yang cemerlang dari mainan generasi baru. Harga aksesori yang bergaya dan sangat akurat adalah 78 ribu dolar. Hanya 12 eksemplar yang dirilis. Mekanisme perangkat ini menggunakan sistem osilasi frekuensi tinggi, yang juga dilengkapi dengan sinyal GPS.

Perusahaan tidak berhenti di situ dan dalam versi kesepuluh jam tangan itu ingin menerapkan metode penempatan mesin jam dalam kotak emas, yang akan dicetak pada printer 3D yang populer. Belum dihitung secara pasti berapa banyak emas yang akan digunakan untuk versi kasing seperti itu, tetapi perkiraan harga eceran mahakarya ini sudah diketahui - jumlahnya sekitar 50 ribu pound sterling. Dan ini bukan harga akhir, meskipun memperhitungkan semua volume penelitian, serta kebaruan dan keunikan gadget itu sendiri.

Fakta sejarah tentang penggunaan jam tangan

Bagaimana, ketika berbicara tentang jam atom, belum lagi fakta paling menarik yang terkait dengannya dan waktu secara umum:

1. Tahukah Anda bahwa jam matahari tertua ditemukan di Mesir kuno?
2. Kesalahan jam atom minimal - hanya 1 detik selama 6 juta tahun.
3. Semua orang tahu bahwa ada 60 detik dalam satu menit. Tetapi hanya sedikit orang yang menyelidiki berapa milidetik dalam satu detik? Dan mereka tidak banyak dan tidak sedikit - seribu!
4. Setiap wisatawan yang sempat berkunjung ke London pasti ingin melihat Big Ben dengan mata kepala sendiri. Namun sayangnya, tidak banyak orang yang mengetahui bahwa Big Ben bukanlah sebuah menara sama sekali, melainkan nama sebuah lonceng besar yang berbobot 13 ton dan berdering di dalam menara tersebut.
5. Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa jarum jam kita bergerak persis dari kiri ke kanan, atau bagaimana kita biasa mengatakan "searah jarum jam"? Fakta ini berhubungan langsung dengan bagaimana bayangan bergerak pada jam matahari.
6. Jam tangan pertama ditemukan pada tahun 1812 baru-baru ini. Mereka dibuat oleh pendiri Breguet untuk Ratu Napoli.
7. Sebelum Perang Dunia Pertama, jam tangan dianggap hanya sebagai aksesori wanita, tetapi segera, karena kenyamanannya, jam tangan juga dipilih oleh bagian populasi pria.