Você já reparou que seu relógio em casa mostra horários diferentes? E como entender qual de todas as opções está correta? Aprenderemos as respostas para todas essas perguntas estudando minuciosamente o princípio de operação dos relógios atômicos.

Relógio atômico: descrição e princípio de operação

Vamos primeiro entender qual é o mecanismo de um relógio atômico. Um relógio atômico é um aparelho que mede o tempo, mas usa suas próprias vibrações como a periodicidade do processo, e tudo acontece no nível atômico e molecular. Daí a precisão.

É seguro dizer que os relógios atômicos são os mais precisos! É graças a eles que a Internet e a navegação GPS funcionam no mundo, sabemos a localização exata dos planetas no sistema solar. O erro deste dispositivo é tão mínimo que podemos dizer com confiança que eles são de classe mundial! Graças aos relógios atômicos, ocorre toda a sincronização do mundo, sabe-se onde estão localizadas certas mudanças.

Quem inventou, quem criou e também quem inventou este relógio milagroso?

No início dos anos quarenta do século XX, era conhecido o feixe atômico de ressonância magnética. A princípio, sua aplicação não dizia respeito a relógios de forma alguma - era apenas uma teoria. Mas já em 1945, Isidor Rabi propôs a criação de um dispositivo, cujo conceito era que eles funcionassem com base na técnica acima. Mas eles foram organizados de tal maneira que mostraram resultados imprecisos. E já em 1949, o National Bureau of Standards informou o mundo inteiro sobre a criação do primeiro relógio atômico, baseado em compostos moleculares de amônia, e já em 1952, as tecnologias foram dominadas para criar um protótipo baseado em átomos de césio.

Ao ouvir sobre os átomos de amônia e césio, surge a pergunta, mas esses relógios maravilhosos são radioativos? A resposta é inequívoca - não! Não apresentam decaimento atômico.

Hoje em dia, existem muitos materiais dos quais os relógios atômicos são feitos. Por exemplo, é silício, quartzo, alumínio e até prata.

Como o aparelho funciona?

Vamos dar uma olhada em como os relógios movidos a energia nuclear parecem e funcionam. Para isso, oferecemos uma descrição de seu trabalho:

Para o correto funcionamento deste relógio em particular, não é necessário um pêndulo, nem um oscilador de quartzo. Eles usam sinais que surgem devido à transição quântica de um elétron entre dois níveis de energia de um átomo. Como resultado, somos capazes de observar uma onda eletromagnética. Em outras palavras, temos flutuações frequentes e um nível ultra-alto de estabilidade do sistema. Todos os anos, devido a novas descobertas, os processos são modernizados. Não faz muito tempo, os especialistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) se tornaram campeões, estabelecendo um recorde mundial absoluto. Eles foram capazes de trazer a precisão do relógio atômico (baseado em estrôncio) para o desvio mínimo, a saber: por 15 bilhões de anos, um segundo é executado. Sim, sim, não lhe pareceu que esta é a idade que agora está sendo atribuída ao nosso Universo. Esta é uma grande descoberta! Afinal, foi o estrôncio que desempenhou o papel mais importante neste disco. Os átomos móveis de estrôncio em sua rede espacial, que os cientistas criaram usando um laser, atuaram como um análogo do “tique-taque”. Como sempre na ciência, na teoria tudo parece encantador e já melhorado, mas a instabilidade de tal sistema pode se tornar menos alegre na prática. É por causa de sua instabilidade que o dispositivo à base de césio ganhou popularidade mundial.

Agora considere em que consiste tal dispositivo. Os principais detalhes aqui são:

• discriminador quântico;
• gerador de quartzo;
• eletrônicos.

Um oscilador de quartzo é uma espécie de auto-oscilador, mas para produzir um elemento ressonante, ele usa modos piezoelétricos de um cristal de quartzo.

Tendo um discriminador quântico e um oscilador de quartzo, sob a influência de sua frequência, eles são comparados e, quando uma diferença é detectada, o circuito de realimentação exige que o oscilador de cristal se ajuste ao valor necessário e aumente a estabilidade e a precisão. Como resultado, na saída vemos o valor exato no mostrador, o que significa a hora exata.

Os primeiros modelos eram bem grandes, mas em outubro de 2013, a BathysHawaii fez barulho com o lançamento de relógios de pulso atômicos em miniatura. No início, todos tomaram essa afirmação como uma piada, mas logo se descobriu que era realmente verdade, e eles funcionam no base da fonte atômica Césio 133 A segurança do dispositivo é garantida pelo fato de que o elemento radioativo está contido na forma de um gás em uma cápsula especial. Uma foto deste dispositivo se espalhou pelo mundo.

Muitos no tópico de relógios atômicos estão interessados ​​na questão de uma fonte de energia. A bateria é uma bateria de iões de lítio. Mas, infelizmente, ainda não se sabe quanto tempo essa bateria durará.

Os relógios BathysHawaii foram realmente os primeiros relógios de pulso atômicos. Anteriormente, já eram conhecidos casos de lançamento de um dispositivo relativamente portátil, mas, infelizmente, ele não possuía uma fonte de energia atômica, mas apenas sincronizado com relógios globais reais via rádio sem fio. Também vale a pena mencionar o custo de tal gadget. O prazer foi estimado em 12 mil dólares americanos. Ficou claro que, com esse preço, os relógios não ganhariam grande popularidade, mas a empresa não se esforçou para isso, porque os lançou em um lote muito limitado.

Conhecemos vários tipos de relógios atômicos. Não há diferenças significativas em seu design e princípios, mas ainda existem algumas diferenças. Assim, os principais estão nos meios de encontrar mudanças e seus elementos. Os seguintes tipos de relógios podem ser distinguidos:

1. Hidrogênio. Sua essência reside no fato de que os átomos de hidrogênio são suportados no nível certo de energia, mas as paredes são feitas de um material especial. Com base nisso, concluímos que são os átomos de hidrogênio que perdem muito rapidamente seu estado de energia.
2. césio. A base para eles são feixes de césio. Vale a pena notar que esses relógios são os mais precisos.
3. Rubídio. Eles são os mais simples e muito compactos.

Como mencionado anteriormente, os relógios atômicos são um gadget muito caro. Assim, o relógio de bolso Hoptroff No. 10 é um brilhante representante de uma nova geração de brinquedos. O preço de um acessório tão elegante e muito preciso é de 78 mil dólares. Apenas 12 cópias foram lançadas. O mecanismo deste dispositivo usa um sistema oscilatório de alta frequência, que também é equipado com um sinal de GPS.

A empresa não parou por aí e é na sua décima versão do relógio que pretende aplicar o método de colocação do mecanismo numa caixa dourada, que será impressa numa popular impressora 3D. Ainda não foi calculado exatamente quanto ouro será usado para tal versão do estojo, mas o preço estimado de varejo desta obra-prima já é conhecido - totalizou cerca de 50 mil libras esterlinas. E este não é o preço final, embora leve em consideração todos os volumes de pesquisa, bem como a novidade e a singularidade do próprio gadget.

Fatos históricos sobre o uso de relógios

Como, quando se fala em relógios atômicos, sem falar nos fatos mais interessantes que estão associados a eles e ao tempo em geral:

1. Você sabia que o relógio de sol mais antigo foi encontrado no antigo Egito?
2. O erro dos relógios atômicos é mínimo - é apenas 1 segundo por 6 milhões de anos.
3. Todo mundo sabe que há 60 segundos em um minuto. Mas poucas pessoas mergulharam em quantos milissegundos existem em um segundo? E eles não são muitos e não poucos - mil!
4. Todo turista que pudesse visitar Londres certamente gostaria de ver o Big Ben com seus próprios olhos. Mas, infelizmente, poucas pessoas sabem que o Big Ben não é uma torre, mas o nome de um enorme sino que pesa 13 toneladas e toca dentro da torre.
5. Você já se perguntou por que os ponteiros de nossos relógios vão exatamente da esquerda para a direita, ou como costumávamos dizer “sentido horário”? Este fato está diretamente relacionado à forma como a sombra se move no relógio de sol.
6. O primeiro relógio de pulso foi inventado no recente 1812. Eles foram feitos pelo fundador de Breguet para a Rainha de Nápoles.
7. Antes da Primeira Guerra Mundial, os relógios de pulso eram considerados apenas um acessório feminino, mas logo, por sua conveniência, passaram a ser escolhidos também pela parcela masculina da população.

No século 21, a navegação por satélite está se desenvolvendo em um ritmo acelerado. Você pode determinar a posição de qualquer objeto que esteja de alguma forma conectado a satélites, seja um telefone celular, um carro ou uma espaçonave. Mas nada disso poderia ter sido alcançado sem relógios atômicos.
Além disso, esses relógios são usados ​​em várias telecomunicações, por exemplo, em comunicações móveis. Este é o relógio mais preciso que já foi, é e será. Sem eles, a Internet não seria sincronizada, não saberíamos a distância de outros planetas e estrelas, etc.
Em horas, 9.192.631.770 períodos de radiação eletromagnética são tomados por segundo, o que ocorreu durante a transição entre dois níveis de energia do átomo de césio-133. Esses relógios são chamados de relógios de césio. Mas este é apenas um dos três tipos de relógios atômicos. Há também relógios de hidrogênio e rubídio. No entanto, os relógios de césio são usados ​​com mais frequência, portanto, não nos deteremos em outros tipos.

Como funciona um relógio atômico de césio

O laser aquece os átomos do isótopo de césio e neste momento, o ressonador embutido registra todas as transições dos átomos. E, como mencionado anteriormente, após atingir 9.192.631.770 transições, um segundo é contado.

Um laser embutido na caixa do relógio aquece os átomos do isótopo de césio. Neste momento, o ressonador registra o número de transições de átomos para um novo nível de energia. Quando uma determinada frequência é atingida, ou seja, 9.192.631.770 transições (Hz), então um segundo é contado, com base no sistema internacional SI.

Uso na navegação por satélite

O processo de determinar a localização exata de um objeto usando um satélite é muito difícil. Vários satélites estão envolvidos nisso, ou seja, mais de 4 por receptor (por exemplo, um navegador GPS em um carro).

Cada satélite possui um relógio atômico de alta precisão, um transmissor de rádio via satélite e um gerador de código digital. O transmissor de rádio envia um código digital e informações sobre o satélite para a Terra, nomeadamente parâmetros de órbita, modelo, etc.

O relógio determina quanto tempo leva para esse código chegar ao receptor. Assim, conhecendo a velocidade de propagação das ondas de rádio, calcula-se a distância até o receptor na Terra. Mas um satélite não é suficiente para isso. Os receptores GPS modernos podem receber sinais de 12 satélites simultaneamente, o que permite determinar a localização de um objeto com precisão de até 4 metros. A propósito, vale a pena notar que os navegadores GPS não exigem taxa de assinatura.

Relógios atômicos de alta precisão que cometem um erro de um segundo em 300 milhões de anos. Este relógio, que substituiu um modelo antigo que tinha um segundo de erro em cem milhões de anos, agora define o padrão para o horário civil americano. Lenta.ru decidiu relembrar a história da criação dos relógios atômicos.

Primeiro átomo

Para criar um relógio, basta usar qualquer processo periódico. E a história do surgimento dos instrumentos de medição do tempo é, em parte, a história do surgimento de novas fontes de energia ou de novos sistemas oscilatórios usados ​​em relógios. O relógio mais simples é provavelmente o relógio do sol, exigindo apenas o sol e um objeto para lançar uma sombra para funcionar. As desvantagens deste método de determinar o tempo são óbvias. A água e as ampulhetas também não são melhores: são adequadas apenas para medir períodos de tempo relativamente curtos.

O relógio mecânico mais antigo foi encontrado em 1901 perto da ilha de Antikythera em um navio afundado no Mar Egeu. Eles contêm cerca de 30 engrenagens de bronze em uma caixa de madeira medindo 33 por 18 por 10 centímetros e datam de cerca de 100 aC.

Por quase dois mil anos, os relógios mecânicos têm sido os mais precisos e confiáveis. O aparecimento em 1657 da obra clássica de Christian Huygens "Pendulum Clock" ("Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum an horologia aptato demonstrations geometrica") com a descrição de um dispositivo de referência de tempo com um pêndulo como sistema oscilante, foi provavelmente o apogeu na história do desenvolvimento de dispositivos mecânicos deste tipo.

No entanto, astrônomos e navegadores ainda usavam o céu estrelado e mapas para determinar sua localização e hora exata. O primeiro relógio elétrico foi inventado em 1814 por Francis Ronalds. No entanto, o primeiro instrumento desse tipo era impreciso devido à sua sensibilidade às mudanças de temperatura.

A história posterior dos relógios está ligada ao uso de diferentes sistemas oscilatórios nos dispositivos. Introduzidos em 1927 pelos funcionários da Bell Labs, os relógios de quartzo usavam as propriedades piezoelétricas de um cristal de quartzo: quando uma corrente elétrica é aplicada a ele, o cristal começa a encolher. Os modernos cronômetros de quartzo podem atingir uma precisão de até 0,3 segundos por mês. No entanto, como o quartzo está sujeito ao envelhecimento, com o tempo o relógio torna-se menos preciso.

Com o desenvolvimento da física atômica, os cientistas propuseram o uso de partículas de matéria como sistemas oscilatórios. Foi assim que surgiu o primeiro relógio atômico. A ideia de usar vibrações atômicas de hidrogênio para medir o tempo foi sugerida em 1879 pelo físico inglês Lord Kelvin, mas isso só se tornou possível em meados do século XX.

Reprodução de uma pintura de Hubert von Herkomer (1907)

Na década de 1930, o físico americano e descobridor da ressonância magnética nuclear, Isidore Rabi, começou a trabalhar em relógios atômicos de césio-133, mas a eclosão da guerra o impediu. Já depois da guerra, em 1949, o primeiro relógio molecular usando moléculas de amônia foi criado no Comitê Nacional de Padrões dos EUA com a participação de Harold Lyonson. Mas os primeiros instrumentos para medir o tempo não eram tão precisos quanto os relógios atômicos modernos.

A precisão relativamente baixa deveu-se ao fato de que devido à interação das moléculas de amônia entre si e com as paredes do recipiente em que essa substância estava localizada, a energia das moléculas mudou e suas linhas espectrais se alargaram. Este efeito é muito semelhante ao atrito em um relógio mecânico.

Mais tarde, em 1955, Louis Essen, do Laboratório Nacional de Física do Reino Unido, apresentou o primeiro relógio atômico de césio-133. Este relógio acumulou um erro de um segundo em um milhão de anos. O dispositivo recebeu o nome de NBS-1 e passou a ser considerado um padrão de frequência de césio.

O diagrama de circuito de um relógio atômico consiste em um oscilador de cristal controlado por um discriminador de feedback. O oscilador usa as propriedades piezoelétricas do quartzo, enquanto o discriminador usa as vibrações energéticas dos átomos, de modo que as vibrações do quartzo são rastreadas por sinais de transições de diferentes níveis de energia em átomos ou moléculas. Entre o gerador e o discriminador existe um compensador sintonizado com a frequência das vibrações atômicas e comparando-a com a frequência de vibração do cristal.

Os átomos usados ​​no relógio devem fornecer vibrações estáveis. Cada frequência de radiação eletromagnética tem seus próprios átomos: cálcio, estrôncio, rubídio, césio, hidrogênio. Ou mesmo moléculas de amônia e iodo.

padrão de tempo

Com o advento dos instrumentos de medição do tempo atômico, tornou-se possível utilizá-los como padrão universal para a determinação do segundo. Desde 1884, o horário de Greenwich, considerado o padrão mundial, deu lugar ao padrão dos relógios atômicos. Em 1967, por decisão da 12ª Conferência Geral de Pesos e Medidas, um segundo foi definido como a duração de 9192631770 períodos de radiação correspondentes à transição entre dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio-133. Essa definição de segundo não depende de parâmetros astronômicos e pode ser reproduzida em qualquer lugar do planeta. O césio-133, usado no relógio atômico padrão, é o único isótopo estável de césio com 100% de abundância na Terra.

Os relógios atômicos também são usados ​​no sistema de navegação por satélite; eles são necessários para determinar a hora exata e as coordenadas do satélite. Assim, cada satélite do sistema GPS possui quatro conjuntos desses relógios: dois de rubídio e dois de césio, que proporcionam uma precisão de transmissão do sinal de 50 nanossegundos. Os satélites russos do sistema GLONASS também possuem instrumentos de medição de tempo atômico de césio e rubídio, e os satélites do sistema europeu de geoposicionamento Galileo estão equipados com instrumentos de hidrogênio e rubídio.

A precisão dos relógios de hidrogênio é a mais alta. São 0,45 nanossegundos em 12 horas. Ao que tudo indica, o uso de relógios tão precisos pelo Galileo trará esse sistema de navegação à tona em 2015, quando seus 18 satélites estarão em órbita.

Relógio atômico compacto

A Hewlett-Packard foi a primeira empresa a desenvolver um relógio atômico compacto. Em 1964, ela criou o instrumento de césio HP 5060A, do tamanho de uma mala grande. A empresa continuou a desenvolver essa direção, mas desde 2005 vendeu sua divisão de relógios atômicos para a Symmetricom.

Em 2011, Draper Laboratories e Sandia National Laboratories desenvolveram e a Symmetricom lançou o primeiro relógio atômico em miniatura Quantum. Na época do lançamento, custavam cerca de 15 mil dólares, estavam dentro de uma caixa lacrada medindo 40 por 35 por 11 milímetros e pesavam 35 gramas. O consumo de energia do relógio foi inferior a 120 miliwatts. Inicialmente, foram desenvolvidos por ordem do Pentágono e destinavam-se a servir sistemas de navegação que funcionam independentemente dos sistemas GPS, por exemplo, em águas profundas ou em terra.

Já no final de 2013, a empresa americana Bathys Hawaii apresentou o primeiro relógio atômico de “pulso”. Eles usam o chip SA.45s fabricado pela Symmetricom como componente principal. Dentro do chip há uma cápsula com césio-133. O design do relógio também inclui fotocélulas e um laser de baixa potência. Este último fornece aquecimento de césio gasoso, como resultado do qual seus átomos começam a se mover de um nível de energia para outro. A medição do tempo é feita apenas fixando tal transição. O custo do novo dispositivo é de cerca de 12 mil dólares.

As tendências de miniaturização, autonomia e precisão levarão ao fato de que em um futuro próximo haverá novos dispositivos usando relógios atômicos em todas as áreas da vida humana, desde pesquisas espaciais em satélites e estações em órbita até aplicações domésticas em sistemas internos e de pulso.

Muitas vezes ouvimos a frase de que os relógios atômicos sempre mostram a hora exata. Mas pelo nome deles é difícil entender por que os relógios atômicos são os mais precisos ou como eles funcionam.

O fato de o nome conter a palavra "atômica" não significa que o relógio seja um perigo para a vida, mesmo que os pensamentos de uma bomba atômica ou uma usina nuclear venham imediatamente à mente. Neste caso, estamos apenas falando sobre o princípio do relógio. Se nos relógios mecânicos comuns as engrenagens realizam movimentos vibracionais e seus movimentos são contados, então nos relógios atômicos as oscilações dos elétrons dentro dos átomos são contadas. Para entender melhor o princípio de funcionamento, vamos relembrar a física das partículas elementares.

Todas as substâncias em nosso mundo são feitas de átomos. Os átomos são formados por prótons, nêutrons e elétrons. Prótons e nêutrons se combinam para formar um núcleo, que também é chamado de nucleon. Os elétrons se movem ao redor do núcleo, que pode estar em diferentes níveis de energia. O mais interessante é que ao absorver ou liberar energia, um elétron pode passar de seu nível de energia para um nível mais alto ou mais baixo. Um elétron pode receber energia da radiação eletromagnética absorvendo ou emitindo radiação eletromagnética de uma certa frequência em cada transição.

Na maioria das vezes, há relógios nos quais os átomos do elemento Césio -133 são usados ​​para mudar. Se em 1 segundo o pêndulo relógios convencionais faz 1 movimento oscilatório, então os elétrons em relógios atômicos com base no césio-133, ao passar de um nível de energia para outro, emitem radiação eletromagnética com uma frequência de 9192631770 Hz. Acontece que um segundo é dividido exatamente nesse número de intervalos, se for calculado em relógios atômicos. Esse valor foi adotado oficialmente pela comunidade internacional em 1967. Imagine um mostrador enorme, onde não há 60, mas 9192631770 divisões, que são apenas 1 segundo. Não é de surpreender que os relógios atômicos sejam tão precisos e tenham uma série de vantagens: os átomos não envelhecem, não se desgastam e a frequência de oscilação será sempre a mesma para um elemento químico, o que permite comparar simultaneamente, por por exemplo, as leituras de relógios atômicos distantes no espaço e na Terra, sem medo de erros.

Graças aos relógios atômicos, a humanidade na prática foi capaz de testar a exatidão da teoria da relatividade e certificar-se de que, do que na Terra. Os relógios atômicos são instalados em muitos satélites e naves espaciais, são usados ​​para necessidades de telecomunicações, para comunicações móveis, comparam a hora exata em todo o planeta. Sem exagero, foi graças à invenção do relógio atômico que a humanidade conseguiu entrar na era da alta tecnologia.

Como funcionam os relógios atômicos?

O césio-133 é aquecido pela evaporação de átomos de césio, que passam por um campo magnético, onde são selecionados átomos com os estados de energia desejados.

Em seguida, os átomos selecionados passam por um campo magnético com frequência próxima a 9192631770 Hz, o que cria um oscilador de quartzo. Sob a influência do campo, os átomos de césio novamente mudam seus estados de energia e caem no detector, que fixa quando o maior número de átomos que chegam terá o estado de energia “correto”. O número máximo de átomos com um estado de energia alterado indica que a frequência do campo de micro-ondas é escolhida corretamente e, em seguida, seu valor é alimentado em um dispositivo eletrônico - um divisor de frequência, que, reduzindo a frequência por um número inteiro de vezes, obtém o número 1, que é o segundo de referência.

Assim, os átomos de césio são usados ​​para verificar a frequência correta do campo magnético produzido pelo oscilador de cristal, ajudando a mantê-lo constante.

É interessante: embora os relógios atômicos que existem hoje tenham uma precisão sem precedentes e possam funcionar sem erros por milhões de anos, os físicos não vão parar por aí. Usando átomos de vários elementos químicos, eles trabalham constantemente para melhorar a precisão dos relógios atômicos. Das últimas invenções - relógios atômicos em estrôncio, que são três vezes mais precisos do que sua contraparte de césio. Eles levariam 15 bilhões de anos para estarem apenas um segundo atrás – um tempo maior que a idade do nosso universo…

Se você encontrar um erro, destaque um pedaço de texto e clique em Ctrl+Enter.

Relógio atômico 27 ​​de janeiro de 2016

A Suíça, ou mesmo o Japão, não será o berço do primeiro relógio de bolso do mundo com um padrão de tempo atômico embutido. A ideia da sua criação teve origem no coração do Reino Unido a partir da marca londrina Hoptroff

Atômico, ou como também são chamados de "relógios quânticos", é um dispositivo que mede o tempo usando vibrações naturais associadas a processos que ocorrem no nível de átomos ou moléculas. Richard Hoptroff decidiu que era hora de cavalheiros modernos interessados ​​em dispositivos de alta tecnologia trocarem seus relógios mecânicos de bolso por algo mais extravagante e extraordinário, e também alinhado com as tendências urbanas modernas.

Assim, foi mostrado ao público um elegante relógio atômico de bolso Hoptroff No. 10, que pode surpreender a geração moderna, tentada por uma abundância de gadgets, não apenas com seu estilo retrô e precisão fantástica, mas também com sua vida útil. De acordo com os desenvolvedores, tendo este relógio com você, você poderá permanecer a pessoa mais pontual por pelo menos 5 bilhões de anos.

O que mais você pode descobrir sobre eles interessantes ...

Foto 2.

Para todos aqueles que nunca se interessaram por esses relógios, vale a pena descrever brevemente o princípio de sua operação. Dentro do "dispositivo atômico" não há nada que se assemelhe a um relógio mecânico clássico. Em Hoptroff n. 10 não existem peças mecânicas como tal. Em vez disso, os relógios de bolso atômicos são equipados com uma câmara selada cheia de uma substância gasosa radioativa, cuja temperatura é controlada por um forno especial. O tempo exato é o seguinte: os lasers excitam os átomos de um elemento químico, que é uma espécie de “preenchimento” do relógio, e o ressonador capta e mede cada transição atômica. Hoje, o elemento básico de tais dispositivos é o césio. Se nos lembrarmos do sistema de unidades do SI, nele o valor de um segundo está relacionado ao número de períodos de radiação eletromagnética durante a transição dos átomos de césio-133 de um nível de energia para outro.

Foto 3.

Se nos smartphones o chip do processador é considerado o coração do dispositivo, no Hoptroff No. 10 este papel é assumido pelo módulo-gerador do tempo de referência. Ele é fornecido pela Symmetricom, e o próprio chip foi originalmente focado no uso na indústria militar - em veículos aéreos não tripulados.

O relógio atômico CSAC está equipado com um termostato com temperatura controlada contendo uma câmara de vapor de césio. Sob a influência de um laser nos átomos de césio-133, começa sua transição de um estado de energia para outro, para o qual um ressonador de micro-ondas é usado para medi-lo. Desde 1967, o Sistema Internacional de Unidades (SI) definiu um segundo como 9.192.631.770 períodos de radiação eletromagnética decorrentes da transição entre dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio-133. Com base nisso, é difícil imaginar um relógio mais preciso tecnicamente baseado em césio. Com o tempo, com os recentes avanços na cronometragem, novos relógios ópticos baseados em um íon de alumínio pulsando na frequência ultravioleta (100.000 vezes as frequências de micro-ondas dos relógios de césio) serão centenas de vezes mais precisos que os cronômetros atômicos. Para simplificar, o novo relógio de bolso No.10 da Hoptroff tem uma precisão de 0,0015 segundos por ano, 2,4 milhões de vezes melhor do que os padrões COSC.

Foto 4.

O lado funcional do dispositivo também está à beira da fantasia. Com ele, você pode saber: hora, data, dia da semana, ano, latitude e longitude em diferentes valores, pressão, umidade, horas e minutos siderais, previsão de maré e muitos outros indicadores. O relógio vem em ouro e está planejado usar impressão 3D para criar sua caixa de metal precioso.

Richard Hoptrof acredita sinceramente que esta opção de produção específica para sua prole é a mais preferível. Para alterar ligeiramente o componente de design do design, não será necessário reconstruir a linha de produção, mas usar a flexibilidade funcional do dispositivo de impressão 3D para isso. É verdade que vale a pena notar que o relógio protótipo mostrado foi feito da maneira clássica.

Foto 5.

O tempo é muito precioso nos dias de hoje, e o relógio de bolso Hoptroff No. 10 é uma confirmação direta disso. De acordo com informações preliminares, o primeiro lote de artefatos nucleares será de 12 unidades, e quanto ao custo, o preço de 1 cópia será de US$ 78.000.

Foto 6.

De acordo com Richard Hoptroff, diretor administrativo da marca, a residência de Hoptroff em Londres desempenhou um papel fundamental na ideia. “Em nossos movimentos de quartzo, utilizamos um sistema oscilatório de alta precisão com sinal de GPS. Mas no centro de Londres não é tão fácil pegar esse sinal. Certa vez, durante uma viagem ao Observatório de Greenwich, vi um relógio atômico da Hewlett Packard lá e decidi comprar algo semelhante para mim pela Internet. E eu não podia. Em vez disso, encontrei informações sobre um chip Symmetricon e, após três dias de reflexão, percebi que seria perfeito para um relógio de bolso.”

O chip em questão é o relógio atômico de césio SA.45s (CSAC), uma primeira geração de relógios atômicos em miniatura para receptores GPS, rádios de mochila e drones. Apesar de suas dimensões modestas (40 mm x 34,75 mm), é improvável que caiba em um relógio de pulso. Portanto, Hoptroff decidiu equipar um modelo de bolso bastante sólido (82 mm de diâmetro) com eles.

Além de ser o relógio mais preciso do mundo, o Hoptroff No 10 (décimo movimento da marca) também afirma ser a primeira caixa de ouro feita com tecnologia de impressão 3D. Hoptroff ainda não tem certeza de quanto ouro será necessário para fazer o caso (o trabalho no primeiro protótipo foi concluído quando a edição foi impressa), mas sugere que seu custo será "no mínimo vários milhares de libras". E com todo o P&D necessário para desenvolver o produto (pense na função de maré para constantes harmônicas para 3.000 portas diferentes), você esperaria que o preço final de varejo ficasse na região de £ 50.000.

Caixa dourada do modelo nº 10 na saída da impressora 3D e em forma acabada

Os compradores tornam-se automaticamente membros de um clube exclusivo e serão obrigados a assinar um compromisso por escrito de não usar o chip do relógio atômico como arma. “Este é um dos termos de nosso contrato com o fornecedor”, explica Hoptroff, “porque o chip atômico foi originalmente usado em sistemas de orientação de mísseis”. Não muito para conseguir um relógio com precisão impecável.

Os sortudos proprietários do No.10 da Hoptroff terão muito mais do que apenas um relógio de alta precisão à sua disposição. O modelo também funciona como um dispositivo de navegação de bolso, permitindo que a longitude seja determinada dentro de uma milha náutica, mesmo depois de muitos anos no mar, usando um simples sextante. O modelo receberá dois mostradores, mas o design de um deles ainda é mantido em segredo. O outro é um turbilhão de contadores exibindo até 28 complicações: de todas as funções cronométricas possíveis e indicadores de calendário a uma bússola, termômetro, higrômetro (um dispositivo para medir níveis de umidade), barômetro, contadores de latitude e longitude e um indicador de alta / maré baixa. E isso sem mencionar os indicadores vitais do estado do termostato atômico.

A Hoptroff planeja lançar uma série de novos produtos, incluindo uma versão eletrônica do lendário e complicado relógio Space Traveler de George Daniels. Eles estão atualmente sendo trabalhados para integrar a tecnologia Bluetooth no relógio para armazenar as informações pessoais do usuário e permitir o ajuste automático de complicações, como a exibição das fases da lua.

As primeiras cópias do No.10 aparecerão no próximo ano, mas por enquanto a empresa está procurando parceiros adequados entre os varejistas. “Certamente poderíamos tentar vendê-lo online, mas este é um modelo premium, então você ainda precisa segurá-lo em suas mãos para apreciá-lo. Isso significa que ainda teremos que usar os serviços dos varejistas e estamos prontos para iniciar as negociações”, conclui o Sr. Hoptroff.

E até mesmo O artigo original está no site InfoGlaz.rf Link para o artigo do qual esta cópia é feita -