Vetyatomikello. Kuinka atomikellot toimivat (5 kuvaa). Kuinka atomikellot toimivat?
Atomikellot ovat tarkimmat nykyiset ajanmittauslaitteet, ja niistä tulee yhä tärkeämpiä nykyaikaisen tekniikan kehittyessä ja monimutkaistuessa.
Toimintaperiaate
Atomikellot eivät pidä tarkkaa aikaa radioaktiivisen hajoamisen ansiosta, kuten niiden nimi saattaa vihjata, vaan käyttämällä ytimien ja niitä ympäröivien elektronien värähtelyä. Niiden taajuuden määrää ytimen massa, painovoima ja positiivisesti varautuneen ytimen ja elektronien välinen sähköstaattinen "tasapainottaja". Tämä ei aivan vastaa tavanomaista kellon liikettä. Atomikellot ovat luotettavampia ajan pitäjiä, koska niiden värähtelyt eivät muutu ympäristötekijöiden, kuten kosteuden, lämpötilan tai paineen, mukaan.
Atomikellojen evoluutio
Vuosien mittaan tutkijat ovat ymmärtäneet, että atomeilla on resonanssitaajuuksia, jotka liittyvät kunkin kykyyn absorboida ja lähettää sähkömagneettista säteilyä. 1930- ja 1940-luvuilla kehitettiin suurtaajuisia viestintä- ja tutkalaitteita, jotka kykenivät olemaan yhteydessä atomien ja molekyylien resonanssitaajuuksiin. Tämä vaikutti ajatukseen kellosta.
Ensimmäiset esimerkit rakensi vuonna 1949 National Institute of Standards and Technology (NIST). Tärinälähteenä käytettiin ammoniakkia. Ne eivät kuitenkaan olleet paljon tarkempia kuin nykyinen aikastandardi, ja cesiumia käytettiin seuraavassa sukupolvessa.
Uusi standardi
Muutos ajanmittauksen tarkkuudessa oli niin suuri, että vuonna 1967 yleiskokous määritteli SI:n toiseksi cesiumatomin 9 192 631 770 värähtelyksi sen resonanssitaajuudella. Tämä tarkoitti, että aika ei enää liittynyt Maan liikkeeseen. Maailman vakain atomikello luotiin vuonna 1968 ja sitä käytettiin osana NIST-kellojärjestelmää 1990-luvulle asti.
Parannus auto
Yksi viimeisimmistä edistysaskeleista tällä alalla on laserjäähdytys. Tämä paransi signaali-kohinasuhdetta ja vähensi kellosignaalin epävarmuutta. Tämän jäähdytysjärjestelmän ja muiden cesiumkellojen parantamiseen käytettyjen laitteiden sijoittaminen vaatisi junavaunun kokoista tilaa, vaikka kaupalliset versiot mahtuisivat matkalaukkuun. Yksi näistä laboratorioasennuksista pitää ajan Boulderissa, Coloradossa, ja on maan tarkin kello. Ne ovat väärässä vain 2 nanosekuntia päivässä tai 1 sekunti 1,4 miljoonassa vuodessa.
Monimutkainen tekniikka
Tämä valtava tarkkuus on monimutkaisen valmistusprosessin tulos. Ensin nestemäinen cesium laitetaan uuniin ja kuumennetaan, kunnes se muuttuu kaasuksi. Metalliatomit poistuvat suurella nopeudella uunissa olevan pienen aukon kautta. Sähkömagneetit saavat ne halkeamaan erillisiksi säteiksi, joilla on eri energia. Tarvittava säde kulkee U:n muotoisen reiän läpi ja atomit säteilytetään mikroaaltoenergialla taajuudella 9 192 631 770 Hz. Tämän ansiosta he ovat innoissaan ja siirtyvät eri energiatilaan. Magneettikenttä suodattaa sitten pois atomien muut energiatilat.
Ilmaisin reagoi cesiumiin ja näyttää maksimin oikealla taajuusarvolla. Tämä on tarpeen kellomekanismia ohjaavan kvartsioskillaattorin määrittämiseksi. Jakamalla sen taajuuden luvulla 9.192.631.770 saadaan yksi pulssi sekunnissa.
Ei vain cesiumia
Vaikka yleisimmät atomikellot käyttävät cesiumin ominaisuuksia, on myös muita tyyppejä. Ne eroavat käytetystä elementistä ja keinoista energiatason muutosten määrittämiseen. Muita materiaaleja ovat vety ja rubidium. Vetyatomikellot toimivat samalla tavalla kuin cesiumkellot, mutta vaativat säiliön, jonka seinämät on valmistettu erityisestä materiaalista, joka estää atomien liian nopean energian menettämisen. Rubidium-kellot ovat yksinkertaisimpia ja kompakteimpia. Niissä rubidiumkaasulla täytetty lasikenno muuttaa valon absorptiota, kun se altistetaan ultrakorkealle taajuudelle.
Kuka tarvitsee tarkan ajan?
Nykyään aikaa voidaan mitata äärimmäisen tarkasti, mutta miksi tämä on tärkeää? Tämä on välttämätöntä järjestelmissä, kuten matkapuhelimissa, Internetissä, GPS:ssä, ilmailuohjelmissa ja digitaalitelevisiossa. Ensi silmäyksellä tämä ei ole ilmeistä.
Esimerkki siitä, kuinka tarkkaa aikaa käytetään, on pakettien synkronointi. Keskimääräisen viestintälinjan kautta kulkee tuhansia puheluita. Tämä on mahdollista vain, koska keskustelua ei välitetä kokonaan. Teleyritys jakaa sen pieniksi paketeiksi ja jopa ohittaa osan tiedoista. Sitten ne kulkevat linjan läpi muiden keskustelujen pakettien kanssa ja palautetaan toiseen päähän ilman sekoittumista. Puhelinkeskuksen kellojärjestelmä pystyy määrittämään, mitkä paketit kuuluvat tiettyyn keskusteluun tiedon tarkan lähetysajan perusteella.
GPS
Toinen tarkan ajan toteutus on globaali paikannusjärjestelmä. Se koostuu 24 satelliitista, jotka lähettävät koordinaattinsa ja aikansa. Mikä tahansa GPS-vastaanotin voi muodostaa yhteyden niihin ja vertailla lähetysaikoja. Eron avulla käyttäjä voi määrittää sijaintinsa. Jos nämä kellot eivät olisi kovin tarkkoja, GPS-järjestelmä olisi epäkäytännöllinen ja epäluotettava.
Täydellisyyden raja
Tekniikan ja atomikellojen kehittyessä maailmankaikkeuden epätarkkuudet tulivat havaittaviksi. Maapallo liikkuu epätasaisesti aiheuttaen satunnaisia vaihteluita vuosien ja päivien pituudessa. Aiemmin nämä muutokset olisivat jääneet huomaamatta, koska ajan mittaustyökalut olivat liian epätarkkoja. Tutkijoiden ja tiedemiesten suureksi turhautuneeksi atomikellojen aika on kuitenkin säädettävä kompensoimaan todellisia poikkeavuuksia. Ne ovat upeita työkaluja, jotka edistävät nykyaikaista teknologiaa, mutta niiden erinomaisuutta rajoittavat luonnon itsensä asettamat rajat.
Atomi kello
Jos arvioimme kvartsikellojen tarkkuutta niiden lyhytaikaisen stabiilisuuden näkökulmasta, on todettava, että tämä tarkkuus on paljon suurempi kuin heilurikellojen, jotka kuitenkin osoittavat suurempaa vakautta pitkäaikaisissa mittauksissa. Kvartsikelloissa epäsäännöllinen liike johtuu kvartsin sisäisen rakenteen muutoksista ja elektronisten järjestelmien epävakaudesta.
Taajuuden epävakauden pääasiallinen lähde on oskillaattoritaajuutta synkronoivan kvartsikiteen vanheneminen. Totta, mittaukset ovat osoittaneet, että kiteen ikääntyminen, johon liittyy taajuuden nousu, tapahtuu ilman suuria vaihteluita ja äkillisiä muutoksia. Huolimatta. Tämä vanheneminen heikentää kvartsikellon oikeaa toimintaa ja vaatii säännöllistä valvontaa toisella laitteella, jossa on oskillaattori, jolla on vakaa, muuttumaton taajuusvaste.
Mikroaaltospektroskopian nopea kehitys toisen maailmansodan jälkeen avasi uusia mahdollisuuksia ajan tarkkaan mittaukseen sopivia spektriviivoja vastaavien taajuuksien kautta. Nämä taajuudet, joita voidaan pitää taajuusstandardeina, johtivat ajatukseen käyttää kvanttioskillaattoria aikastandardina.
Tämä päätös oli historiallinen käänne kronometrian historiassa, koska se merkitsi aiemmin voimassa olleen tähtitieteellisen aikayksikön korvaamista uudella kvanttiaikayksiköllä. Tämä uusi aikayksikkö otettiin käyttöön joidenkin erityisesti valittujen aineiden molekyylien energiatasojen välisten tarkasti määriteltyjen siirtymien säteilyjaksona. Tämän ongelman intensiivisen tutkimuksen jälkeen sodan jälkeisten alkuvuosien aikana oli mahdollista rakentaa laite, joka toimii mikroaaltoenergian hallitun absorption periaatteella nestemäisessä ammoniakissa erittäin alhaisissa paineissa. Ensimmäiset kokeet absorptioelementillä varustetulla laitteella eivät kuitenkaan antaneet odotettuja tuloksia, koska molekyylien keskinäisten törmäysten aiheuttama absorptioviivan laajeneminen vaikeutti itse kvanttisiirtymän taajuuden määrittämistä. Vain kapealla vapaasti lentävien ammoniakkimolekyylien säteen menetelmällä Neuvostoliitossa A.M. Prokhorov ja N.G. Basov ja Yhdysvalloissa Townes Columbia Universitystä onnistuivat merkittävästi vähentämään molekyylien keskinäisten törmäysten todennäköisyyttä ja käytännössä eliminoimaan spektriviivan levenemisen. Näissä olosuhteissa ammoniakkimolekyylit voisivat jo toimia atomigeneraattorina. Kapea molekyylisäde, joka vapautuu suuttimen kautta tyhjiötilaan, kulkee epätasaisen sähköstaattisen kentän läpi, jossa molekyylit erottuvat. Korkeammassa kvanttitilassa olevat molekyylit ohjattiin viritettyyn resonaattoriin, jossa ne vapauttavat sähkömagneettista energiaa vakiotaajuudella 23 870 128 825 Hz. Tätä taajuutta verrataan sitten atomikellopiiriin kuuluvan kvartsioskillaattorin taajuuteen. Ensimmäinen kvanttigeneraattori, ammoniakkimaser (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation), rakennettiin tälle periaatteelle.
N.G. Basov, A.M. Prokhorov ja Townes saivat tästä työstä Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1964.
Sveitsin, Japanin, Saksan, Iso-Britannian, Ranskan ja viimeisenä mutta ei vähäisimpänä Tšekkoslovakian tutkijat tutkivat myös ammoniakkimaserien taajuuden vakautta. Vuosina 1968-1979. Tšekkoslovakian tiedeakatemian radiotekniikan ja elektroniikan instituutissa rakennettiin ja koekäyttöön otettiin useita ammoniakkimasereja, jotka toimivat taajuusstandardeina tarkan ajan tallentamisessa Tšekkoslovakiassa valmistetuissa atomikelloissa. Ne saavuttivat 10-10 luokkaa olevan taajuuden vakauden, mikä vastaa päivittäisiä 20 miljoonasosan vaihteluita.
Tällä hetkellä atomitaajuus- ja aikastandardeja käytetään pääasiassa kahteen päätarkoitukseen - ajan mittaamiseen sekä perustaajuusstandardien kalibrointiin ja seurantaan. Molemmissa tapauksissa kvartsikellogeneraattorin taajuutta verrataan atomistandardin taajuuteen.
Ajan mittauksessa atomistandardin taajuutta ja kidekellogeneraattorin taajuutta verrataan säännöllisesti ja tunnistettujen poikkeamien perusteella määritetään lineaarinen interpolointi ja keskimääräinen aikakorjaus. Todellinen aika saadaan sitten kvartsikellon lukemien ja tämän keskimääräisen aikakorjauksen summasta. Tässä tapauksessa interpoloinnista johtuva virhe määräytyy kvartsikellon kristallin ikääntymisen luonteen mukaan.
Poikkeukselliset tulokset, jotka saavutettiin atomiaikastandardeilla, virheellä vain 1 s per tuhat vuotta, olivat syynä siihen, miksi aikayksikölle annettiin uusi määritelmä 13. yleisessä paino- ja mittakonferenssissa, joka pidettiin Pariisissa lokakuussa 1967. - atomisekunti, joka nyt määriteltiin cesium-133-atomin säteilyn 9 192 631 770 värähtelyksi.
Kuten edellä todettiin, kvartsikiteen ikääntyessä kvartsioskillaattorin värähtelytaajuus kasvaa vähitellen ja ero kvartsi- ja atomioskillaattorin taajuuksien välillä kasvaa jatkuvasti. Jos kiteen ikääntymiskäyrä on oikea, riittää, että kvartsivärähtelyjä korjataan vain ajoittain, vähintään usean päivän välein. Tällä tavalla atomioskillaattorin ei tarvitse olla pysyvästi kytkettynä kvartsikellojärjestelmään, mikä on erittäin edullista, koska häiritsevien vaikutusten tunkeutuminen mittausjärjestelmään on rajoitettua.
Brysselin maailmannäyttelyssä vuonna 1958 esitelty sveitsiläinen atomikello kahdella ammsaavutti sadan tuhannesosan sekunnin tarkkuuden päivässä, mikä on noin tuhat kertaa tarkempi kuin tarkat heilurikellot. Tämä tarkkuus mahdollistaa jo maapallon akselin pyörimisnopeuden jaksottaisten epävakauksien tutkimisen. Kaavio kuvassa. 39, joka on eräänlainen esitys kronometristen instrumenttien historiallisesta kehityksestä ja ajanmittausmenetelmien kehittymisestä, osoittaa, kuinka lähes ihmeellisesti ajan mittauksen tarkkuus on kasvanut useiden vuosisatojen aikana. Pelkästään viimeisen 300 vuoden aikana tämä tarkkuus on kasvanut yli 100 000 kertaa.
Riisi. 39. Kronometristen instrumenttien tarkkuus vuosina 1930-1950.
Kemisti Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899) löysi ensimmäisenä cesiumin, jonka atomit pystyvät oikein valituissa olosuhteissa absorboimaan sähkömagneettista säteilyä taajuudella noin 9192 MHz. Sherwood ja McCracken käyttivät tätä ominaisuutta ensimmäisen cesiumsäderesonaattorin luomiseen. Pian tämän jälkeen L. Essen, joka työskentelee National Physical Laboratoryssa Englannissa, suuntasi ponnistelunsa cesiumresonaattorin käytännön käyttöön taajuuksien ja ajan mittaamiseen. Yhteistyössä astronomisen ryhmän United States Nevel Observatoryn kanssa hän jo vuosina 1955-1958. määritti cesiumin kvanttisiirtymän taajuuden taajuudella 9 192 631 770 Hz ja liitti sen silloiseen nykyiseen efemeridisekunnin määritelmään, joka paljon myöhemmin, kuten edellä todettiin, johti uuden aikayksikön määritelmän luomiseen. Seuraavat cesiumresonaattorit rakennettiin Kanadan kansallisessa tutkimusneuvostossa Ottawassa, Swiss des Researches Horlogeres -laboratoriossa Neuchâtelissa jne. Ensimmäisen kaupallisen tyyppisen teollisesti tuotetun atomikellon lanseerattiin markkinoille vuonna 1956 nimellä Atomichron. Amerikkalainen yritys National Company Walden" Massachusettsissa.
Atomikellojen monimutkaisuus viittaa siihen, että atomioskillaattorien käyttö on mahdollista vain suurilla mittalaitteilla suoritettavassa laboratorioaikamittauksessa. Itse asiassa näin oli viime aikoihin asti. Miniatyrisointi on kuitenkin tunkeutunut myös tälle alueelle. Kuuluisa japanilainen yritys Seiko-Hattori, joka valmistaa monimutkaisia kronografeja kristallioskillaattorilla, tarjosi ensimmäisen atomirannekellon, joka tehtiin jälleen yhteistyössä amerikkalaisen McDonnell Douglas Astronautics Companyn kanssa. Tämä yritys valmistaa myös miniatyyripolttokennoa, joka on mainittujen kellojen energianlähde. Sähköenergia tässä elementissä 13? 6,4 mm tuottaa radioisotoopin prometium-147; Tämän elementin käyttöikä on viisi vuotta. Tantaalista ja ruostumattomasta teräksestä valmistettu kellon runko on riittävä suoja elementin ympäristöön säteileviä beetasäteitä vastaan.
Tähtitieteellinen mittaus, planeettojen liikkeen tutkiminen avaruudessa ja erilaiset radioastronomiset tutkimukset eivät nyt pärjää ilman tietoa tarkasta ajasta. Tällaisissa tapauksissa kvartsi- tai atomikelloilta vaadittava tarkkuus vaihtelee sekunnin miljoonasosissa. Toimitetun aikatiedon tarkkuuden kasvaessa kellon synkronoinnin ongelmat kasvoivat. Aikaisemmin täysin tyydyttävä menetelmä lyhyillä ja pitkillä aalloilla lähetettävistä aikasignaaleista osoittautui riittämättömäksi synkronoidakseen kaksi lähellä toisiaan olevaa ajanottolaitetta yli 0,001 s:n tarkkuudella, ja nyt tämäkään tarkkuusaste on mitätön. pidempään tyydyttävä.
Yksi mahdollisista ratkaisuista - apukellojen kuljettaminen vertailumittauspaikalle - tarjosi elektronisten elementtien miniatyrisointia. 60-luvun alussa rakennettiin erityisiä kvartsi- ja atomikelloja, joita voitiin kuljettaa lentokoneissa. Niitä voitiin kuljettaa tähtitieteellisten laboratorioiden välillä, ja samalla ne antoivat aikatietoa sekunnin miljoonasosan tarkkuudella. Esimerkiksi kun vuonna 1967 kalifornialaisen Hewlett-Packardin valmistamia miniatyyrikelloja kuljetettiin mannertenvälisesti, tämä laite kulki 53 laboratorion läpi ympäri maailmaa (se oli myös Tšekkoslovakiassa), ja sen avulla paikalliset kellot synkronoitiin tarkasti. 0,1 μs (0,0000001 s).
Viestintäsatelliitteja voidaan käyttää myös mikrosekunnin aikavertailuihin. Vuonna 1962 Iso-Britannia ja Yhdysvallat käyttivät tätä menetelmää lähettämällä aikasignaalia Telestar-satelliitin kautta. Paljon edullisempia tuloksia alhaisin kustannuksin saavutettiin kuitenkin siirtämällä signaaleja televisiotekniikalla.
Tämä menetelmä tarkan ajan ja taajuuden lähettämiseksi television kellopulsseilla kehitettiin ja kehitettiin Tšekkoslovakian tieteellisissä laitoksissa. Aikainformaation apukantajana ovat tässä synkronoivat videopulssit, jotka eivät millään tavalla häiritse televisio-ohjelman lähetystä. Tässä tapauksessa television kuvasignaaliin ei tarvitse syöttää lisäpulsseja.
Tämän menetelmän käytön ehtona on, että sama televisio-ohjelma voidaan vastaanottaa vertailtavien kellojen paikoissa. Vertailtavat kellot on esisäädetty muutaman millisekunnin tarkkuudella, jolloin mittaus on suoritettava kaikilla mittausasemilla samanaikaisesti. Lisäksi on tarpeen tietää aikaero, joka tarvitaan synkronointipulssien lähettämiseen yhteisestä lähteestä, joka on televisiosynkronointilaite, vastaanottimiin vertailtavien kellojen sijainnissa.
Kirjasta Kuinka ihmiset löysivät maansa kirjoittaja Tomilin Anatoli NikolajevitšToisen sukupolven ydinjäänmurtajat Jäänmurtajalaivaston lippulaivan - ydinjäänmurtajan "Lenin" - jälkeen Leningradiin rakennettiin vielä kolme ydinjäänmurtajaa, atomisankareita. Niitä kutsutaan toisen sukupolven jäänmurtajiksi. Mitä tämä tarkoittaa?Ehkä ennen kaikkea uutta luotaessa
Kirjasta Broken Sword of the Empire kirjoittaja Kalashnikov MaximLUKU 14 KESKEYTETTY KOtKKIEN LENTO. VENÄJÄRISTEILYT - RASKAS, YDIN, OHJUS... 1 Emme luo tätä kirjaa valittamaan menetettyä suuruutta. Vaikka voimme kirjoittaa kymmeniä sivuja, jotka kuvaavat entisen suuren laivaston nykyistä (kirjoitettu vuonna 1996) tilaa.
Kirjasta World War II Kirjailija: Beevor AnthonyLuku 50 Atomipommit ja Japanin tappio touko-syyskuu 1945 Kun Saksa antautui toukokuussa 1945, Japanin armeijat Kiinassa saivat Tokiosta käskyn aloittaa vetäytyminen itärannikolle. Chiang Kai-shekin kansallismieliset joukot kärsivät pahasti Japanin aikana
kirjoittajaAurinkokello Epäilemättä yleisin kronometrinen laite oli aurinkokello, joka perustui Auringon näennäiseen päivittäiseen ja joskus vuosittaiseen liikkeeseen. Tällaiset kellot ilmestyivät aikaisintaan, kun ihminen tajusi varjon pituuden ja sijainnin välisen suhteen niistä
Kirjasta Toinen tieteen historia. Aristoteleesta Newtoniin kirjoittaja Kaljužni Dmitri VitalievitšVesikellot Aurinkokellot olivat yksinkertainen ja luotettava ajan osoitin, mutta niillä oli vakavia haittoja: niiden toiminta oli riippuvainen säästä ja rajoittui auringonnousun ja -laskun väliseen aikaan. Ei ole epäilystäkään siitä, että tämän vuoksi tiedemiehet alkoivat etsiä muita
Kirjasta Toinen tieteen historia. Aristoteleesta Newtoniin kirjoittaja Kaljužni Dmitri VitalievitšTulikellot Aurinko- ja vesikellojen lisäksi ensimmäiset tuli- tai kynttiläkellot ilmestyivät 1200-luvun alusta. Nämä ovat ohuita, noin metrin pituisia kynttilöitä, joiden koko pituudella on painettu asteikko. He osoittivat ajan suhteellisen tarkasti, ja öisin he valaisivat myös kirkon ja koteja
Kirjasta Toinen tieteen historia. Aristoteleesta Newtoniin kirjoittaja Kaljužni Dmitri VitalievitšTiimalasi Ensimmäisen tiimalasin päivämäärää ei myöskään tunneta. Mutta ne, kuten öljylamput, ilmestyivät aikaisintaan kuin läpinäkyvä lasi. Uskotaan, että Länsi-Euroopassa he oppivat tiimalasista vasta keskiajan lopussa; yksi vanhimmista maininnoista
Kirjasta The Hunt for the Atomic Bomb: KGB File No. 13 676 kirjoittaja Chikov Vladimir Matveevich3. Kuinka atomivakoojat syntyvät
Kirjasta Sakura ja tammi (kokoelma) kirjoittaja Ovchinnikov Vsevolod VladimirovitšKello ilman osoittimia "Perillisiä yhteiskunnalle, joka on investoinut liikaa imperiumiin; sulavan perinnön rappeutuneiden jäänteiden ympäröimiä ihmisiä, he eivät kriisihetkellä kyenneet hylkäämään muistoja menneestä ja muuttamaan vanhentunutta elämäntapaansa. Heippa kasvot
Kirjasta World War II: virheitä, virheitä, menetyksiä Kirjailija: Dayton Len20. HOURS OF DARKNESS Laulataan laulu nuorista lentäjistä, jos ei sotaa, he istuisivat koulun pöydässä. Laulu nro 55 Squadron RAF, kirjoitettu noin 1918 Brittihävittäjät voittivat Britannian taistelussa, mutta hävittäjät kärsivät
Kirjasta Aatelisen luokan arkielämä Katariinan kultakaudella kirjoittaja Eliseeva Olga IgorevnaAamutunneilla keisarinna itse sytytti takan, sytytti kynttilöitä ja lampun ja istuutui pöytänsä ääreen peilatussa toimistossa - päivän ensimmäiset tunnit olivat omistettu hänen henkilökohtaisille kirjallisille harjoituksilleen. Hän sanoi kerran Gribovskylle, että "et voi olla yhtä päivää pissaamatta".
Kirjasta Suuri voitto Kaukoidässä. Elokuu 1945: Transbaikaliasta Koreaan [muokattu] kirjoittaja Aleksandrov Anatoli AndreevichLuku VII American Atomic Strikes 1. huhtikuuta 25. päivä osoittautui erityisen havaittavaksi molemmille keskustelukumppaneille. Sotaministeri Stimson oli valmistautunut tähän raporttiin kuun alusta lähtien, mutta presidentti Rooseveltin äkillinen kuolema häiritsi korkeiden virkamiesten yhteydenpitoaikatauluja.
Kirjasta Russian America kirjoittaja Burlak Vadim NiklasovichLepoaikoina Baranov oli kuuluisa vieraanvaraisuudestaan ja rakkaudestaan juhlien järjestämiseen. Venäläiset, alkuperäiskansat ja ulkomaalaiset merimiehet muistelivat tämän. Jopa nälänhädän aikana hän löysi tilaisuuden hoitaa kutsuttuja ja satunnaisia vieraita, jos hän loppui
Kirjasta Egypti Ramses Kirjailija: Monte PierreIV. Kello Egyptiläiset jakoivat vuoden kahteentoista kuukauteen ja samalla tavalla päivän kahteentoista tuntiin ja yön kahteentoista kuukauteen. On epätodennäköistä, että he jakavat tunnin pienempiin ajanjaksoihin. Sanalla "at", joka on käännetty "hetkeksi", ei ole erityistä
Kirjasta Maailman suurimmat vakoojat kirjoittanut Wighton CharlesLUKU 12 "ATOMIC" VAKOJAT Aamunkoitteessa 16. heinäkuuta 1945, kun Churchill, Truman ja Stalin kokoontuivat Berliiniin Potsdamin konferenssiin, ensimmäinen atomipommi räjäytettiin Alamogordon autiomaassa New Mexicossa. Kukkuloilla, kahdenkymmenen mailin päässä räjähdyspaikasta, se sijaitsi
Kirjasta Russian Explorers - the Glory and Pride of Russian kirjoittaja Glazyrin Maxim JurievichAtomireaktorit ja elektroniset kiteet Konstantin Chilovsky (s. 1881), venäläinen insinööri, keksijä. Keksi sukellusveneiden havaitsemiseen tarkoitetun laitteen, jota käytettiin laajasti ensimmäisen maailmansodan aikana (1914–1918). Hän sai keksinnöstään Ranskan ritarikunnan.
Sensaatio on levinnyt ympäri tieteellistä maailmaa - aika haihtuu universumistamme! Toistaiseksi tämä on vain espanjalaisten astrofyysikkojen hypoteesi. Mutta se tosiasia, että ajan virtaus maan päällä ja avaruudessa on erilaista, ovat jo tutkijat todistaneet. Aika kuluu hitaammin painovoiman vaikutuksesta ja kiihtyy poistuessaan planeetalta. Maan ja kosmisen ajan synkronointitehtävä suoritetaan vetytaajuusstandardien avulla, joita kutsutaan myös "atomikelloiksi".
Ensimmäinen atomiaika ilmestyi astronautiikan ilmaantumisen myötä 20-luvun puolivälissä. Nykyään atomikelloista on tullut arkipäivää, jokainen meistä käyttää niitä päivittäin: digitaalinen viestintä, GLONASS, navigointi ja liikenne toimivat niiden avulla.
Matkapuhelinten omistajat tuskin ajattelevat, mitä monimutkaista työtä avaruudessa tehdään tiukan ajan synkronoinnin vuoksi, ja puhumme vain sekunnin miljoonasosista.
Tarkka aikastandardi on tallennettu Moskovan alueelle, fysikalis-teknisten ja radioteknisten mittausten tieteelliseen instituuttiin. Tällaisia kelloja on maailmassa 450.
Venäjällä ja USA:ssa on monopolit atomikelloissa, mutta USA:ssa kellot toimivat ympäristölle erittäin haitallisen radioaktiivisen metallin cesiumin pohjalta ja Venäjällä vedyn pohjalta turvallisemman ja kestävämmän materiaalin pohjalta.
Tässä kellossa ei ole kellotaulua tai osoittimia: se näyttää suurelta harvinaisten ja arvokkaiden metallien tynnyriltä, täytettynä edistyneimmällä tekniikalla - erittäin tarkoilla mittauslaitteilla ja laitteistoilla, joilla on atomistandardit. Niiden luomisprosessi on erittäin pitkä, monimutkainen ja tapahtuu ehdottoman steriiliyden olosuhteissa.
Venäjän satelliittiin asennettu kello on tutkinut pimeää energiaa jo neljän vuoden ajan. Ihmisten mittareiden mukaan ne menettävät tarkkuutensa 1 sekunnissa useiden miljoonien vuosien aikana.
Hyvin pian atomikellot asennetaan Spektr-M:ään, avaruusobservatorioon, joka näkee, kuinka tähdet ja eksoplaneetat muodostuvat, ja katsovat galaksimme keskellä olevan mustan aukon reunan ulkopuolelle. Tiedemiesten mukaan hirviömäisen painovoiman vuoksi aika virtaa täällä niin hitaasti, että se melkein pysähtyy.
tvroskosmos
, Galileo) ovat mahdottomia ilman atomikelloa. Atomikelloja käytetään myös satelliitti- ja maanpäällisissä tietoliikennejärjestelmissä, mukaan lukien matkapuhelinten tukiasemat, kansainväliset ja kansalliset standarditoimistot sekä aikapalvelut, jotka lähettävät aika ajoin aikasignaaleja radion kautta.
Kello laite
Kello koostuu useista osista:
- kvanttidiskriminaattori,
- elektroniikkakompleksi.
Kansalliset taajuusstandardikeskukset
Monet maat ovat perustaneet kansallisia aika- ja taajuusstandardikeskuksia:
- (VNIIFTRI), Mendeleevon kylä, Moskovan alue;
- (NIST), Boulder (USA, Colorado);
- National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tokio (Japani);
- Liittovaltion fyysinen ja tekninen virasto (Saksan kieli)(PTB), Braunschweig (Saksa);
- Kansallinen metrologian ja testauksen laboratorio (Ranskan kieli)(LNE), Pariisi (Ranska).
- UK National Physical Laboratory (NPL), Lontoo, Iso-Britannia.
Eri maiden tutkijat pyrkivät parantamaan atomikelloja ja ilmoittamaan niiden perusteella ensisijaisia aika- ja taajuusstandardeja. Venäjällä tehdään laajaa tutkimusta atomikellojen suorituskyvyn parantamiseksi.
Atomikellojen tyypit
Jokainen atomi (molekyyli) ei sovellu atomikellon erottajaksi. Atomit valitaan, jotka eivät ole herkkiä erilaisille ulkoisille vaikutuksille: magneettisille, sähkö- ja sähkömagneettisille kentille. Tällaisia atomeja on sähkömagneettisen säteilyn jokaisella alueella. Näitä ovat: kalsium-, rubidium-, cesium-, strontium-, vety-, jodi-, metaani-, osmium(VIII)oksidin atomit jne. Päätaajuusstandardiksi (ensisijaiseksi) valittiin cesiumatomin hyperhieno siirtymä. Kaikkien muiden (toissijaisten) standardien suorituskykyä verrataan tähän standardiin. Tällaisen vertailun tekemiseksi käytetään tällä hetkellä ns. optisia kammat. (Englanti)- laajan taajuusspektrin säteily tasaetäisyyden viivojen muodossa, joiden välinen etäisyys on sidottu atomitaajuusstandardiin. Optiset kammat valmistetaan moodilukitulla femtosekuntilaserilla ja mikrorakenteisella optisella kuidulla, jossa spektri on laajennettu yhteen oktaaviin.
Vuonna 2006 Jim Bergquistin johtaman American National Institute of Standards and Technology -instituutin tutkijat kehittivät kellon, joka toimii yhdellä atomilla. Elohopeaionin energiatasojen väliset siirtymät synnyttävät fotoneja näkyvällä alueella, joiden stabiilius on 5 kertaa suurempi kuin cesium-133:n mikroaaltosäteily. Uutta kelloa voidaan soveltaa myös fysikaalisten perusvakioiden muutosten aikariippuvuuden tutkimuksissa. Huhtikuussa 2015 tarkimmat atomikellot olivat Yhdysvaltain kansallisen standardointi- ja teknologiainstituutin luomia. Virhe oli vain yksi sekunti 15 miljardissa vuodessa. Yksi kellojen mahdollisista sovelluksista oli relativistinen geodesia, jonka pääideana on käyttää kelloverkkoa gravitaatioantureina, mikä auttaa suorittamaan uskomattoman yksityiskohtaisia kolmiulotteisia mittauksia Maan muodosta.
Arkikäyttöön tarkoitettujen kompaktien atomikellojen (rannekellot, mobiililaitteet) aktiivinen kehitystyö on käynnissä. Vuoden 2011 alussa amerikkalainen yritys Symmetricom ilmoitti kaupallisesti julkaisevansa pienen sirun kokoisen cesiumatomikellon. Kello toimii koherentin väestönsieppauksen vaikutuksen perusteella. Niiden vakaus on 5 10 -11 per tunti, paino 35 g, virrankulutus 115 mW.
Huomautuksia
- Uusi atomikellon tarkkuusennätys (määrittämätön)
