Jak fungují atomové hodiny

Isidor Rabi, profesor fyziky na Kolumbijské univerzitě, navrhl bezprecedentní projekt: hodinky pracující na principu atomového magnetického rezonančního paprsku. Stalo se tak v roce 1945 a již v roce 1949 vydal Národní úřad pro normalizaci první pracovní prototyp. Čte vibrace molekuly amoniaku. Cesium šel do obchodu mnohem později: model NBS-1 se objevil až v roce 1952. 

• 

  Zlepšení projektu

  Národní fyzikální laboratoř v Anglii vytvořila první hodinky založené na cesiovém svazku v roce 1955. Více než deset let později, během generální konference o opatřeních a váhách, byly prezentovány pokročilejší hodiny, které fungovaly i na základě vibrací v atomu cesia. Model NBS-4 byl používán do roku 1990.

• 

  Sledujte typy

  V současné době existují tři typy atomových hodin, které pracují na stejném principu. Nejpřesnější cesiové hodiny oddělují atom cesia o magnetické pole. Nejjednodušší atomové hodiny, rubidium, používají rubidium plyn, uzavřený ve skleněné baňce. A konečně vodíkové atomové hodiny berou atomy vodíku jako referenční bod, uzavřené ve skořápce ze speciálního materiálu - neumožňují atomům rychle ztrácet energii.

• 

  V kolik hodin

  V roce 1999 navrhl National Institute of Standards and Technology (NIST) ještě pokročilejší verzi atomových hodin. Model NIST-F1 umožňuje chybu pouze jednu sekundu za dvacet milionů let.

• 

  Nejpřesnější

  Ale fyzici z NIST se nezastavili. Vědci se rozhodli vyvinout nový chronometr, tentokrát založený na atomech stroncia. Nové hodinky pracují na 60% předchozího modelu, což znamená, že ztratí jednu sekundu ne za dvacet milionů let, ale až o pět miliard.

• 

  Měření času

  Mezinárodní dohoda stanovila jedinou přesnou frekvenci rezonance částic cesia. To je 9 192 631 770 hertzů - při dělení výstupního signálu tímto číslem se získá přesně jeden cyklus.