นาฬิกาอะตอมไฮโดรเจน นาฬิกาอะตอมทำงานอย่างไร (5 ภาพ) นาฬิกาอะตอมทำงานอย่างไร?
นาฬิกาอะตอมเป็นเครื่องมือวัดเวลาที่แม่นยำที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน และมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเทคโนโลยีสมัยใหม่พัฒนาและซับซ้อนมากขึ้น
หลักการทำงาน
นาฬิกาอะตอมรักษาเวลาที่แม่นยำไม่ได้เกิดจากการสลายกัมมันตภาพรังสี ดังที่ชื่อของมันบอกไว้ แต่ใช้การสั่นสะเทือนของนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่อยู่รอบๆ นาฬิกาอะตอม ความถี่ของพวกมันถูกกำหนดโดยมวลของนิวเคลียส แรงโน้มถ่วง และ "สมดุล" ไฟฟ้าสถิตระหว่างนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่มีประจุบวก สิ่งนี้ไม่สอดคล้องกับการเคลื่อนไหวของนาฬิกาทั่วไปนัก นาฬิกาอะตอมเป็นตัวรักษาเวลาที่เชื่อถือได้มากกว่า เนื่องจากการแกว่งจะไม่เปลี่ยนแปลง ขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ความชื้น อุณหภูมิ หรือความดัน
วิวัฒนาการของนาฬิกาอะตอม
หลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าอะตอมมีความถี่เรโซแนนซ์ซึ่งสัมพันธ์กับความสามารถของแต่ละอะตอมในการดูดซับและปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ในช่วงทศวรรษที่ 1930 และ 1940 ได้มีการพัฒนาอุปกรณ์การสื่อสารและเรดาร์ความถี่สูงซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับความถี่เรโซแนนซ์ของอะตอมและโมเลกุลได้ สิ่งนี้มีส่วนทำให้เกิดแนวคิดเรื่องนาฬิกา
ตัวอย่างแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1949 โดยสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) แอมโมเนียถูกใช้เป็นแหล่งการสั่นสะเทือน อย่างไรก็ตาม ไม่ได้แม่นยำกว่ามาตรฐานเวลาที่มีอยู่มากนัก และมีการใช้ซีเซียมในรุ่นต่อไป
มาตรฐานใหม่
การเปลี่ยนแปลงในความแม่นยำของการวัดเวลามีมากจนในปี 1967 การประชุมใหญ่ว่าด้วยน้ำหนักและการวัดได้กำหนด SI วินาทีเป็นการสั่นสะเทือน 9,192,631,770 ครั้งของอะตอมซีเซียมที่ความถี่เรโซแนนซ์ นั่นหมายความว่าเวลานั้นไม่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของโลกอีกต่อไป นาฬิกาอะตอมที่เสถียรที่สุดในโลกถูกสร้างขึ้นในปี 1968 และใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบการบอกเวลาของ NIST จนถึงทศวรรษ 1990
รถปรับปรุง
หนึ่งในความก้าวหน้าล่าสุดในด้านนี้คือการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนและลดความไม่แน่นอนในสัญญาณนาฬิกา การใส่ระบบทำความเย็นนี้และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้ในการปรับปรุงนาฬิกาซีเซียมจะต้องใช้พื้นที่ขนาดเท่ารถราง แม้ว่ารุ่นเชิงพาณิชย์จะใส่ในกระเป๋าเดินทางได้ก็ตาม หนึ่งในการติดตั้งในห้องปฏิบัติการเหล่านี้ทำหน้าที่รักษาเวลาในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโลราโด และเป็นนาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลก พวกมันผิดเพียง 2 นาโนวินาทีต่อวัน หรือ 1 วินาทีต่อ 1.4 ล้านปี
เทคโนโลยีที่ซับซ้อน
ความแม่นยำอันมหาศาลนี้เป็นผลมาจากกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน ขั้นแรก ซีเซียมเหลวจะถูกใส่ในเตาเผาและให้ความร้อนจนกลายเป็นก๊าซ อะตอมของโลหะจะออกด้วยความเร็วสูงผ่านช่องเปิดเล็กๆ ในเตาเผา แม่เหล็กไฟฟ้าทำให้พวกมันแยกออกเป็นคานแยกกันด้วยพลังงานต่างกัน ลำแสงที่ต้องการจะผ่านรูรูปตัวยู และอะตอมจะถูกฉายรังสีด้วยพลังงานไมโครเวฟที่ความถี่ 9,192,631,770 เฮิรตซ์ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงรู้สึกตื่นเต้นและเข้าสู่สถานะพลังงานอื่น สนามแม่เหล็กจะกรองสถานะพลังงานอื่นๆ ของอะตอมออกไป
อุปกรณ์ตรวจจับจะตอบสนองต่อซีเซียมและแสดงค่าสูงสุดที่ค่าความถี่ที่ถูกต้อง นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการกำหนดค่าออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ที่ควบคุมกลไกนาฬิกา การหารความถี่ด้วย 9.192.631.770 จะได้หนึ่งพัลส์ต่อวินาที
ไม่ใช่แค่ซีเซียม
แม้ว่านาฬิกาอะตอมทั่วไปจะใช้คุณสมบัติของซีเซียม แต่ก็มีนาฬิกาประเภทอื่นด้วย แตกต่างกันในองค์ประกอบที่ใช้และวิธีการกำหนดการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงาน วัสดุอื่นๆ ได้แก่ ไฮโดรเจนและรูบิเดียม นาฬิกาอะตอมไฮโดรเจนทำงานคล้ายกับนาฬิกาซีเซียม แต่ต้องใช้ภาชนะที่มีผนังทำจากวัสดุพิเศษที่ป้องกันไม่ให้อะตอมสูญเสียพลังงานเร็วเกินไป นาฬิการูบิเดียมเป็นนาฬิกาที่เรียบง่ายและกะทัดรัดที่สุด ในนั้นเซลล์แก้วที่เต็มไปด้วยก๊าซรูบิเดียมจะเปลี่ยนการดูดกลืนแสงเมื่อสัมผัสกับความถี่สูงพิเศษ
ใครต้องการเวลาที่แม่นยำ?
ปัจจุบันสามารถวัดเวลาได้ด้วยความแม่นยำสูงสุด แต่เหตุใดจึงสำคัญ ซึ่งจำเป็นในระบบต่างๆ เช่น โทรศัพท์มือถือ อินเตอร์เน็ต GPS โปรแกรมการบิน และโทรทัศน์ระบบดิจิตอล เมื่อมองแวบแรกสิ่งนี้ก็ไม่ชัดเจน
ตัวอย่างระยะเวลาที่แม่นยำในการซิงโครไนซ์แพ็กเก็ต สายโทรศัพท์หลายพันสายผ่านสายสื่อสารโดยเฉลี่ย สิ่งนี้เป็นไปได้เพราะการสนทนาไม่ได้รับการถ่ายทอดอย่างสมบูรณ์ บริษัทโทรคมนาคมจะแยกข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็ตเล็กๆ และกระทั่งข้ามข้อมูลบางส่วนไป จากนั้นพวกเขาจะผ่านเส้นไปพร้อมกับแพ็กเก็ตของการสนทนาอื่นๆ และจะถูกกู้คืนที่ปลายอีกด้านโดยไม่ผสมกัน ระบบตอกบัตรของการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์สามารถกำหนดได้ว่าแพ็กเก็ตใดเป็นของการสนทนาที่ระบุตามเวลาที่แน่นอนที่ข้อมูลถูกส่ง
จีพีเอส
การใช้เวลาที่แม่นยำอีกประการหนึ่งคือระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก ประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวงที่ส่งพิกัดและเวลา เครื่องรับ GPS ทุกเครื่องสามารถเชื่อมต่อและเปรียบเทียบเวลาออกอากาศได้ ความแตกต่างทำให้ผู้ใช้สามารถระบุตำแหน่งของตนได้ หากนาฬิกาเหล่านี้ไม่แม่นยำ ระบบ GPS ก็คงใช้งานไม่ได้และไม่น่าเชื่อถือ
ขีดจำกัดของความสมบูรณ์แบบ
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีและนาฬิกาอะตอม ความไม่ถูกต้องของจักรวาลจึงเห็นได้ชัดเจน โลกเคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดการแปรผันตามช่วงปีและวันต่างๆ แบบสุ่ม ในอดีต การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้คงไม่มีใครสังเกตเห็น เนื่องจากเครื่องมือในการวัดเวลาไม่แม่นยำเกินไป อย่างไรก็ตาม เวลาของนาฬิกาอะตอมต้องได้รับการปรับเพื่อชดเชยความผิดปกติในโลกแห่งความเป็นจริง ซึ่งสร้างความหงุดหงิดให้กับนักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์เป็นอย่างมาก สิ่งเหล่านี้เป็นเครื่องมือที่น่าทึ่งที่ช่วยพัฒนาเทคโนโลยีสมัยใหม่ แต่ความเป็นเลิศของพวกมันนั้นถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดที่ธรรมชาติกำหนดไว้
นาฬิกาอะตอม
หากเราประเมินความแม่นยำของนาฬิกาควอทซ์จากมุมมองของความเสถียรในระยะสั้น ก็ต้องบอกว่าความแม่นยำนี้สูงกว่านาฬิกาลูกตุ้มมาก ซึ่งอย่างไรก็ตาม แสดงความเสถียรที่สูงกว่าในระหว่างการวัดในระยะยาว ในนาฬิกาควอทซ์ การเคลื่อนไหวที่ผิดปกติเกิดจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในของควอตซ์และความไม่เสถียรของระบบอิเล็กทรอนิกส์
แหล่งที่มาหลักของความไม่เสถียรของความถี่คือการเสื่อมสภาพของคริสตัลควอตซ์ที่ประสานความถี่ของออสซิลเลเตอร์ จริงอยู่ที่การวัดแสดงให้เห็นว่าการแก่ตัวของคริสตัลพร้อมกับความถี่ที่เพิ่มขึ้นนั้นเกิดขึ้นโดยไม่มีความผันผวนอย่างมากและการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน ถึงอย่างไรก็ตาม. อายุที่มากขึ้นนี้บั่นทอนการทำงานที่ถูกต้องของนาฬิกาควอทซ์ และกำหนดความจำเป็นในการตรวจสอบเป็นประจำโดยอุปกรณ์อื่นที่มีออสซิลเลเตอร์ซึ่งมีการตอบสนองความถี่ที่เสถียรและไม่เปลี่ยนแปลง
การพัฒนาอย่างรวดเร็วของไมโครเวฟสเปกโทรสโกปีหลังสงครามโลกครั้งที่สองทำให้เกิดความเป็นไปได้ใหม่ๆ ในการวัดเวลาที่แม่นยำผ่านความถี่ที่สอดคล้องกับเส้นสเปกตรัมที่เหมาะสม ความถี่เหล่านี้ซึ่งถือได้ว่าเป็นมาตรฐานความถี่ได้นำไปสู่แนวคิดในการใช้ควอนตัมออสซิลเลเตอร์เป็นมาตรฐานเวลา
การตัดสินใจครั้งนี้ถือเป็นการพลิกผันครั้งประวัติศาสตร์ในประวัติศาสตร์ของโครโนมิเตอร์ เนื่องจากหมายถึงการแทนที่หน่วยเวลาทางดาราศาสตร์ที่ถูกต้องก่อนหน้านี้ด้วยหน่วยเวลาควอนตัมใหม่ หน่วยเวลาใหม่นี้ถูกนำมาใช้เป็นคาบของการแผ่รังสีของการเปลี่ยนผ่านที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำระหว่างระดับพลังงานของโมเลกุลของสารที่คัดเลือกมาเป็นพิเศษบางชนิด หลังจากการวิจัยอย่างเข้มข้นเกี่ยวกับปัญหานี้ในช่วงต้นปีหลังสงคราม ก็สามารถสร้างอุปกรณ์ที่ทำงานบนหลักการดูดซับพลังงานไมโครเวฟในแอมโมเนียเหลวที่ความดันต่ำมากได้ อย่างไรก็ตาม การทดลองครั้งแรกกับอุปกรณ์ที่มีองค์ประกอบการดูดซับไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่คาดหวัง เนื่องจากการขยายตัวของเส้นการดูดซับที่เกิดจากการชนกันของโมเลกุลทำให้ยากต่อการกำหนดความถี่ของการเปลี่ยนผ่านควอนตัม โดยวิธีการลำแสงแคบ ๆ ของโมเลกุลแอมโมเนียที่บินอย่างอิสระในสหภาพโซเวียต A.M. Prokhorov และ N.G. Basov และในสหรัฐอเมริกา Townes จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียสามารถลดความน่าจะเป็นของการชนกันของโมเลกุลร่วมกันได้อย่างมีนัยสำคัญและกำจัดการขยายเส้นสเปกตรัมได้ในทางปฏิบัติ ภายใต้สถานการณ์เช่นนี้ โมเลกุลแอมโมเนียสามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดอะตอมได้แล้ว ลำแสงโมเลกุลแคบๆ ที่ถูกปล่อยออกมาผ่านหัวฉีดเข้าไปในพื้นที่สุญญากาศ จะผ่านสนามไฟฟ้าสถิตที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งโมเลกุลจะถูกแยกออกจากกัน โมเลกุลที่มีสถานะควอนตัมสูงกว่าจะถูกส่งไปยังเครื่องสะท้อนเสียงที่ปรับแล้ว โดยจะปล่อยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่คงที่ 23,870,128,825 เฮิรตซ์ จากนั้นความถี่นี้จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับความถี่ของออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ที่รวมอยู่ในวงจรนาฬิกาอะตอม เครื่องกำเนิดควอนตัมเครื่องแรกคือแอมโมเนียเมเซอร์ (การขยายคลื่นไมโครเวฟโดยการปล่อยรังสีกระตุ้น) ถูกสร้างขึ้นบนหลักการนี้
เอ็น.จี. บาซอฟ, A.M. Prokhorov และ Townes ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1964 จากผลงานชิ้นนี้
นักวิทยาศาสตร์จากสวิตเซอร์แลนด์ ญี่ปุ่น เยอรมนี สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส และสุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด เชโกสโลวาเกียยังได้ศึกษาความเสถียรของความถี่ของแอมโมเนียเมเซอร์อีกด้วย ในช่วงปี พ.ศ. 2511-2522 ที่สถาบันวิศวกรรมวิทยุและอิเล็กทรอนิกส์ของสถาบันวิทยาศาสตร์เช็กโกสโลวาเกีย มีการสร้างเมเซอร์แอมโมเนียหลายตัวและทดลองใช้งาน ซึ่งทำหน้าที่เป็นมาตรฐานความถี่สำหรับการจัดเก็บเวลาที่แม่นยำในนาฬิกาอะตอมที่ผลิตในเช็กโกสโลวาเกีย พวกเขาบรรลุความเสถียรของความถี่ในลำดับ 10-10 ซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงรายวันที่ 20 ล้านส่วนของวินาที
ปัจจุบัน มาตรฐานความถี่และเวลาของอะตอมถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์หลักสองประการเป็นหลัก ได้แก่ สำหรับการวัดเวลา และสำหรับการสอบเทียบและติดตามมาตรฐานความถี่พื้นฐาน ในทั้งสองกรณี ความถี่ของเครื่องกำเนิดนาฬิกาควอทซ์จะถูกเปรียบเทียบกับความถี่ของมาตรฐานอะตอม
เมื่อทำการวัดเวลา จะมีการเปรียบเทียบความถี่ของมาตรฐานอะตอมและความถี่ของเครื่องกำเนิดนาฬิกาคริสตัลอย่างสม่ำเสมอ และขึ้นอยู่กับค่าเบี่ยงเบนที่ระบุ การประมาณค่าเชิงเส้นและการแก้ไขเวลาเฉลี่ยจะถูกกำหนด จากนั้นเวลาจริงจะได้มาจากผลรวมของการอ่านนาฬิกาควอทซ์และการแก้ไขเวลาเฉลี่ยนี้ ในกรณีนี้ ข้อผิดพลาดที่เกิดจากการประมาณค่าจะถูกกำหนดโดยธรรมชาติของการเสื่อมสภาพของคริสตัลนาฬิกาควอทซ์
ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมซึ่งได้รับจากมาตรฐานเวลาอะตอมมิก โดยมีข้อผิดพลาดเพียง 1 วินาทีต่อพันปี เป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีการให้คำจำกัดความใหม่ของหน่วยเวลาในการประชุมใหญ่สามัญครั้งที่ 13 ว่าด้วยน้ำหนักและการวัด ซึ่งจัดขึ้นที่ปารีสในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2510 - วินาทีอะตอม ซึ่งปัจจุบันกำหนดให้เป็นการสั่น 9,192,631,770 ครั้งของการแผ่รังสีของอะตอมซีเซียม-133
ดังที่เราได้ระบุไว้ข้างต้น เมื่อคริสตัลควอตซ์มีอายุมากขึ้น ความถี่การสั่นของออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และความแตกต่างระหว่างความถี่ของควอตซ์และอะตอมมิกออสซิลเลเตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากกราฟอายุของคริสตัลถูกต้อง ก็เพียงพอที่จะแก้ไขการสั่นของควอตซ์เป็นระยะๆ เท่านั้น อย่างน้อยในช่วงเวลาหลายวัน ด้วยวิธีนี้ อะตอมออสซิลเลเตอร์ไม่จำเป็นต้องต่อพ่วงกับระบบนาฬิกาควอทซ์อย่างถาวร ซึ่งเป็นประโยชน์มากเนื่องจากการแทรกซึมของอิทธิพลที่รบกวนเข้าสู่ระบบการวัดนั้นมีจำกัด
นาฬิกาอะตอมของสวิสที่มีออสซิลเลเตอร์โมเลกุลแอมโมเนียสองตัว ซึ่งสาธิตในงานนิทรรศการโลกในกรุงบรัสเซลส์เมื่อปี 1958 มีความแม่นยำถึงหนึ่งแสนวินาทีต่อวัน ซึ่งแม่นยำมากกว่านาฬิกาลูกตุ้มที่แม่นยำประมาณพันเท่า ความแม่นยำนี้ทำให้สามารถศึกษาความไม่เสถียรเป็นระยะของความเร็วการหมุนของแกนโลกได้ กราฟในรูป เลข 39 ซึ่งเป็นการพรรณนาถึงพัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของเครื่องมือโครโนเมตริกและการปรับปรุงวิธีการวัดเวลา แสดงให้เห็นว่าความแม่นยำของการวัดเวลาเพิ่มขึ้นอย่างน่าอัศจรรย์เพียงใดในช่วงหลายศตวรรษ ในช่วง 300 ปีที่ผ่านมา ความแม่นยำนี้เพิ่มขึ้นมากกว่า 100,000 เท่า
ข้าว. 39.ความแม่นยำของเครื่องมือโครโนเมตริกในช่วงปี 1930 ถึง 1950
นักเคมี Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899) เป็นคนแรกที่ค้นพบซีเซียม ซึ่งอะตอมภายใต้สภาวะที่เลือกอย่างเหมาะสม สามารถดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยความถี่ประมาณ 9192 MHz คุณสมบัตินี้ถูกใช้โดย Sherwood และ McCracken เพื่อสร้างตัวสะท้อนรังสีซีเซียมตัวแรก ไม่นานหลังจากนั้น แอล. เอสเซน ซึ่งทำงานที่ห้องปฏิบัติการกายภาพแห่งชาติในอังกฤษ ได้กำกับความพยายามของเขาในการใช้เครื่องสะท้อนซีเซียมในการวัดความถี่และเวลา ในความร่วมมือกับกลุ่มดาราศาสตร์ United States Nevel Observatory เขาอยู่ในปี 2498-2501 กำหนดความถี่ของการเปลี่ยนผ่านควอนตัมของซีเซียมที่ 9,192,631,770 เฮิรตซ์ และเชื่อมโยงกับคำจำกัดความปัจจุบันของหน่วยเวลาที่สอง ซึ่งในเวลาต่อมาดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ได้นำไปสู่การสร้างคำจำกัดความใหม่ของหน่วยเวลา เครื่องสะท้อนซีเซียมต่อไปนี้ถูกสร้างขึ้นที่สภาวิจัยแห่งชาติของแคนาดาในออตตาวา ที่ห้องปฏิบัติการ Swiss des Researches Horlogeres ในเมืองเนอชาแตล เป็นต้น นาฬิกาอะตอมที่ผลิตในเชิงอุตสาหกรรมประเภทแรกในเชิงพาณิชย์ออกสู่ตลาดในปี พ.ศ. 2499 ภายใต้ชื่อ Atomichron โดย บริษัทอเมริกัน National Company Walden" ในรัฐแมสซาชูเซตส์
ความซับซ้อนของนาฬิกาอะตอมแสดงให้เห็นว่าการใช้อะตอมมิกออสซิลเลเตอร์เป็นไปได้เฉพาะในด้านการวัดเวลาในห้องปฏิบัติการที่ดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์วัดขนาดใหญ่เท่านั้น ในความเป็นจริงเป็นกรณีนี้จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ อย่างไรก็ตาม การย่อส่วนได้แทรกซึมเข้าไปในบริเวณนี้เช่นกัน บริษัท Seiko-Hattori ที่มีชื่อเสียงของญี่ปุ่น ซึ่งผลิตโครโนกราฟที่ซับซ้อนพร้อมออสซิลเลเตอร์คริสตัล ได้นำเสนอนาฬิกาข้อมือปรมาณูเรือนแรก โดยร่วมมือกับบริษัท McDonnell Douglas Astronautics Company ในอเมริกาอีกครั้ง บริษัทนี้ยังผลิตเซลล์เชื้อเพลิงขนาดเล็กซึ่งเป็นแหล่งพลังงานสำหรับนาฬิกาดังกล่าว พลังงานไฟฟ้าในธาตุนี้วัดได้ 13? 6.4 มม. ทำให้เกิดไอโซโทปรังสีโพรมีเทียม-147; อายุการใช้งานขององค์ประกอบนี้คือห้าปี ตัวเรือนนาฬิกาทำจากแทนทาลัมและสเตนเลสสตีล สามารถป้องกันรังสีเบตาของส่วนประกอบที่ปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมได้อย่างเพียงพอ
การวัดทางดาราศาสตร์ การศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในอวกาศ และการศึกษาดาราศาสตร์วิทยุต่างๆ ในปัจจุบันไม่สามารถทำได้หากไม่มีความรู้เรื่องเวลาที่แน่นอน ความแม่นยำที่ต้องการจากนาฬิกาควอทซ์หรืออะตอมในกรณีเช่นนี้จะแตกต่างกันไปภายในหนึ่งในล้านของวินาที ด้วยความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นของข้อมูลเวลาที่ให้มา ปัญหาของการซิงโครไนซ์นาฬิกาก็เพิ่มมากขึ้น วิธีการส่งสัญญาณเวลาที่ส่งผ่านวิทยุในคลื่นสั้นและคลื่นยาวที่น่าพอใจอย่างสมบูรณ์ครั้งหนึ่งกลับกลายเป็นว่ามีความแม่นยำไม่เพียงพอที่จะซิงโครไนซ์อุปกรณ์บอกเวลาสองเครื่องที่อยู่ใกล้กันด้วยความแม่นยำมากกว่า 0.001 วินาทีและตอนนี้แม้แต่ระดับความแม่นยำนี้ก็ไม่มี น่าพอใจอีกต่อไป
หนึ่งในวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ - การขนส่งนาฬิกาเสริมไปยังสถานที่ที่มีการวัดเปรียบเทียบนั้นได้มาจากการทำให้องค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กลง ในช่วงต้นทศวรรษที่ 60 มีการสร้างนาฬิกาควอทซ์และอะตอมแบบพิเศษที่สามารถขนส่งบนเครื่องบินได้ สามารถขนส่งระหว่างห้องปฏิบัติการทางดาราศาสตร์ได้ และในขณะเดียวกันก็ให้ข้อมูลเวลาด้วยความแม่นยำถึงหนึ่งในล้านของวินาที ตัวอย่างเช่น เมื่อในปี 1967 นาฬิกาซีเซียมจิ๋วที่ผลิตโดยบริษัท Hewlett-Packard ซึ่งเป็นบริษัทในแคลิฟอร์เนียถูกขนส่งข้ามทวีป อุปกรณ์นี้ผ่านห้องปฏิบัติการ 53 แห่งทั่วโลก (อยู่ในเชโกสโลวาเกียด้วย) และด้วยความช่วยเหลือ นาฬิกาในท้องถิ่นจึงซิงโครไนซ์ได้อย่างแม่นยำ 0.1 ไมโครวินาที (0.0000001 วินาที)
ดาวเทียมสื่อสารยังสามารถใช้สำหรับการเปรียบเทียบเวลาระดับไมโครวินาทีได้ ในปี พ.ศ. 2505 สหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาใช้วิธีนี้โดยการส่งสัญญาณเวลาผ่านดาวเทียมเทเลสตาร์ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ดีกว่ามากด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่านั้นทำได้โดยการส่งสัญญาณโดยใช้เทคโนโลยีโทรทัศน์
วิธีการส่งเวลาและความถี่ที่แม่นยำโดยใช้พัลส์นาฬิกาโทรทัศน์นี้ได้รับการพัฒนาและพัฒนาในสถาบันวิทยาศาสตร์เชโกสโลวะเกีย ผู้ให้บริการเสริมของข้อมูลเวลาที่นี่คือพัลส์วิดีโอที่ซิงโครไนซ์ซึ่งไม่รบกวนการส่งสัญญาณโทรทัศน์ ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องใส่พัลส์เพิ่มเติมใดๆ เข้าไปในสัญญาณภาพโทรทัศน์
เงื่อนไขการใช้วิธีนี้คือสามารถรับรายการโทรทัศน์เดียวกัน ณ ตำแหน่งนาฬิกาที่เปรียบเทียบได้ นาฬิกาที่จะเปรียบเทียบจะถูกปรับล่วงหน้าให้มีความแม่นยำไม่กี่มิลลิวินาที และต้องทำการวัดที่สถานีตรวจวัดทุกแห่งพร้อมกัน นอกจากนี้ จำเป็นต้องทราบความแตกต่างของเวลาที่จำเป็นในการส่งพัลส์การซิงโครไนซ์จากแหล่งทั่วไปซึ่งเป็นเครื่องซิงโครไนซ์โทรทัศน์ไปยังเครื่องรับ ณ ตำแหน่งของนาฬิกาที่จะเปรียบเทียบ
จากหนังสือ How People Discovered their Land ผู้เขียน โทมิลิน อนาโตลี นิโคลาวิชเรือตัดน้ำแข็งนิวเคลียร์รุ่นที่สอง หลังจากเรือธงของกองเรือตัดน้ำแข็ง - เรือตัดน้ำแข็งนิวเคลียร์ "เลนิน" เรือตัดน้ำแข็งนิวเคลียร์อีกสามลำซึ่งเป็นวีรบุรุษของปรมาณูถูกสร้างขึ้นในเลนินกราด พวกเขาเรียกว่าเรือตัดน้ำแข็งรุ่นที่สอง สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร?บางทีก่อนอื่นเลยเมื่อสร้างสิ่งใหม่
จากหนังสือดาบหักแห่งจักรวรรดิ ผู้เขียน คาลาชนิคอฟ แม็กซิมบทที่ 14 การบินขัดจังหวะของนกอินทรี เรือลาดตระเวนรัสเซีย - หนัก นิวเคลียร์ ขีปนาวุธ... 1 เราไม่ได้สร้างหนังสือเล่มนี้เพื่อเป็นการไว้อาลัยต่อความยิ่งใหญ่ที่สูญเสียไป แม้ว่าเราจะสามารถเขียนได้หลายสิบหน้าซึ่งแสดงถึงสถานะปัจจุบัน (เขียนในปี 1996) ของสิ่งที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นกองเรือที่ยิ่งใหญ่
จากหนังสือสงครามโลกครั้งที่สอง โดย บีเวอร์ แอนโทนี่บทที่ 50 ระเบิดปรมาณูและความพ่ายแพ้ของญี่ปุ่น พฤษภาคม-กันยายน พ.ศ. 2488 เมื่อถึงเวลาที่เยอรมนียอมจำนนในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2488 กองทัพญี่ปุ่นในจีนได้รับคำสั่งจากโตเกียวให้เริ่มถอนกำลังไปยังชายฝั่งตะวันออก กองทหารชาตินิยมของเจียงไคเชกถูกโจมตีอย่างรุนแรงในช่วงที่ญี่ปุ่น
ผู้เขียนนาฬิกาแดด ไม่ต้องสงสัยเลยว่าอุปกรณ์โครโนเมตริกที่พบบ่อยที่สุดคือนาฬิกาแดด ซึ่งขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ที่ชัดเจนในแต่ละวันและบางครั้งต่อปีของดวงอาทิตย์ นาฬิกาดังกล่าวปรากฏขึ้นไม่ช้าก่อนที่มนุษย์จะตระหนักถึงความสัมพันธ์ระหว่างความยาวและตำแหน่งของเงาจากสิ่งเหล่านั้น
จากหนังสือประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์อีกเรื่องหนึ่ง จากอริสโตเติลถึงนิวตัน ผู้เขียน Kalyuzhny Dmitry Vitalievichนาฬิกาแดด นาฬิกาแดดเป็นเครื่องบอกเวลาที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้ แต่ก็มีข้อเสียร้ายแรงบางประการ นั่นคือ การทำงานของนาฬิกาแดดขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและจำกัดอยู่เพียงเวลาระหว่างพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก ไม่ต้องสงสัยเลยว่าด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงเริ่มแสวงหาสิ่งอื่น
จากหนังสือประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์อีกเรื่องหนึ่ง จากอริสโตเติลถึงนิวตัน ผู้เขียน Kalyuzhny Dmitry Vitalievichนาฬิกาไฟ นอกจากนาฬิกาแสงอาทิตย์และนาฬิกาน้ำแล้ว นาฬิกาไฟหรือนาฬิกาเทียนรุ่นแรกๆ ก็ปรากฏขึ้นตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 13 อีกด้วย เหล่านี้เป็นเทียนบาง ๆ ยาวประมาณหนึ่งเมตรโดยมีมาตราส่วนพิมพ์ตลอดความยาวทั้งหมด พวกเขาแสดงเวลาค่อนข้างแม่นยำ และในเวลากลางคืนพวกเขาก็ส่องสว่างบ้านของโบสถ์และด้วย
จากหนังสือประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์อีกเรื่องหนึ่ง จากอริสโตเติลถึงนิวตัน ผู้เขียน Kalyuzhny Dmitry Vitalievichนาฬิกาทราย ยังไม่ทราบวันที่ของนาฬิกาทรายตัวแรก แต่พวกเขาก็เหมือนกับตะเกียงน้ำมันที่ปรากฏไม่เร็วกว่ากระจกใส เชื่อกันว่าในยุโรปตะวันตกพวกเขาเรียนรู้เกี่ยวกับนาฬิกาทรายเมื่อสิ้นสุดยุคกลางเท่านั้น หนึ่งในการกล่าวถึงที่เก่าแก่ที่สุดของ
จากหนังสือ The Hunt for the Atomic Bomb: KGB File No. 13,676 ผู้เขียน ชิคอฟ วลาดิมีร์ มัตเววิช3. สายลับปรมาณูเกิดขึ้นได้อย่างไร
จากหนังสือซากุระและต้นโอ๊ก (ชุด) ผู้เขียน โอชินนิคอฟ วเซโวโลด วลาดิมีโรวิชนาฬิกาไร้เข็ม “เป็นทายาทของสังคมที่ลงทุนในอาณาจักรมากเกินไป ผู้คนที่รายล้อมไปด้วยเศษซากที่ทรุดโทรมของมรดกที่หลอมละลาย พวกเขาไม่สามารถพาตัวเองในช่วงเวลาวิกฤติมาทิ้งความทรงจำในอดีตและเปลี่ยนวิถีชีวิตที่ล้าสมัยของพวกเขาได้ บายหน้า
จากหนังสือสงครามโลกครั้งที่สอง: ความผิดพลาด ความผิดพลาด ความสูญเสีย โดย เดย์ตัน เลน20. ชั่วโมงแห่งความมืด มาร้องเพลงเกี่ยวกับนักบินรุ่นเยาว์กัน ถ้าไม่ใช่เพราะสงคราม พวกเขาจะนั่งอยู่ที่โต๊ะโรงเรียน เพลงหมายเลข 55 ฝูงบิน RAF เขียนราวปี พ.ศ. 2461 เครื่องบินรบของอังกฤษได้รับชัยชนะในยุทธการแห่งบริเตน แต่เครื่องบินรบได้รับความเดือดร้อน
จากหนังสือชีวิตประจำวันของชนชั้นสูงในยุคทองของแคทเธอรีน ผู้เขียน เอลิเซวา โอลกา อิโกเรฟนาในเวลาเช้า จักรพรรดินีเองก็จุดเตาผิง จุดเทียนและตะเกียง แล้วนั่งลงที่โต๊ะในสำนักงานที่มีกระจก ชั่วโมงแรกของวันอุทิศให้กับการฝึกเขียนวรรณกรรมส่วนตัวของเธอ ครั้งหนึ่งเธอเคยบอกกับ Gribovsky ว่า "วันหนึ่งคุณไม่สามารถไปโดยไม่ฉี่ได้"
จากหนังสือ The Great Victory in the Far East สิงหาคม 2488: จากทรานไบคาเลียสู่เกาหลี [แก้ไข] ผู้เขียน อเล็กซานดรอฟ อนาโตลี อันดรีวิชบทที่ 7 การโจมตีปรมาณูของอเมริกา 1 วันที่ 25 เมษายน กลายเป็นเรื่องที่เห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะสำหรับคู่สนทนาทั้งสอง รัฐมนตรีกระทรวงสงคราม สติมสันได้เตรียมพร้อมสำหรับรายงานนี้ตั้งแต่ต้นเดือน แต่การเสียชีวิตอย่างกะทันหันของประธานาธิบดีรูสเวลต์ทำให้ตารางการติดต่อของเจ้าหน้าที่อาวุโสต้องหยุดชะงัก
จากหนังสือรัสเซียอเมริกา ผู้เขียน เบอร์ลัค วาดิม นิคลาสโซวิชในช่วงเวลาที่เหลือ Baranov มีชื่อเสียงในด้านการต้อนรับและความรักในการจัดงานเลี้ยง ชาวรัสเซีย ชาวพื้นเมือง และกะลาสีเรือต่างชาตินึกถึงสิ่งนี้ แม้ในช่วงเวลาแห่งความอดอยากในอาณานิคม เขาก็พบโอกาสที่จะปฏิบัติต่อแขกรับเชิญและแขกทั่วไปหากเขาหมด
จากหนังสืออียิปต์แห่งฟาโรห์รามเสส โดย มอนเต ปิแอร์IV. นาฬิกา ชาวอียิปต์แบ่งปีออกเป็นสิบสองเดือน ในทำนองเดียวกันแบ่งวันเป็นสิบสองชั่วโมง และคืนเป็นสิบสองชั่วโมงเช่นเดียวกัน ไม่น่าเป็นไปได้ที่พวกเขาแบ่งชั่วโมงออกเป็นส่วนย่อยๆ คำว่า "ที่" ซึ่งแปลว่า "ช่วงเวลา" ไม่มีความเฉพาะเจาะจง
จากหนังสือสายลับที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดย ไวตัน ชาร์ลส์บทที่ 12 สายลับ "อะตอม" รุ่งเช้าของวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2488 ขณะที่เชอร์ชิล ทรูแมน และสตาลินรวมตัวกันในกรุงเบอร์ลินเพื่อเข้าร่วมการประชุมพอทสดัม ระเบิดปรมาณูลูกแรกถูกจุดชนวนในทะเลทรายอาลาโมกอร์โด รัฐนิวเม็กซิโก บนเนินเขาห่างจากจุดเกิดเหตุยี่สิบไมล์
จากหนังสือ Russian Explorers - The Glory and Pride of Rus' ผู้เขียน กลาซีริน แม็กซิม ยูริเยวิชเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูและผลึกอิเล็กทรอนิกส์ Konstantin Chilovsky (เกิด พ.ศ. 2424) วิศวกร และนักประดิษฐ์ชาวรัสเซีย เขาคิดค้นอุปกรณ์สำหรับตรวจจับเรือดำน้ำซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง (พ.ศ. 2457-2461) เขาได้รับรางวัล French Order จากการประดิษฐ์ของเขา
ความรู้สึกได้แพร่กระจายไปทั่วโลกวิทยาศาสตร์ - เวลากำลังระเหยไปจากจักรวาลของเรา! จนถึงตอนนี้นี่เป็นเพียงสมมติฐานของนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวสเปนเท่านั้น แต่ความจริงที่ว่าการไหลเวียนของเวลาบนโลกและในอวกาศนั้นแตกต่างกันได้รับการพิสูจน์แล้วโดยนักวิทยาศาสตร์ เวลาไหลช้าลงภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง โดยเร่งความเร็วเมื่อมันเคลื่อนตัวออกห่างจากดาวเคราะห์ งานประสานเวลาของโลกและจักรวาลนั้นดำเนินการโดยมาตรฐานความถี่ไฮโดรเจน ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า "นาฬิกาอะตอม"
เวลาอะตอมครั้งแรกปรากฏขึ้นพร้อมกับการเกิดขึ้นของวิทยาศาสตร์อวกาศ นาฬิกาอะตอมปรากฏขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 20 ทุกวันนี้ นาฬิกาอะตอมกลายเป็นสิ่งของในชีวิตประจำวัน เราแต่ละคนใช้นาฬิกาเหล่านี้ทุกวัน ทั้งการสื่อสารแบบดิจิทัล GLONASS การนำทาง และการขนส่งต่างทำงานด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา
เจ้าของโทรศัพท์มือถือแทบจะไม่คิดถึงงานที่ซับซ้อนในอวกาศเพื่อการซิงโครไนซ์เวลาที่เข้มงวดและเรากำลังพูดถึงเพียงหนึ่งในล้านของวินาที
มาตรฐานเวลาที่แน่นอนจะถูกจัดเก็บไว้ในภูมิภาคมอสโก ที่สถาบันวิทยาศาสตร์การวัดทางกายภาพ-เทคนิค และวิทยุ-เทคนิค มีนาฬิกาดังกล่าว 450 เรือนในโลก
รัสเซียและสหรัฐอเมริกามีการผูกขาดนาฬิกาอะตอม แต่ในสหรัฐอเมริกานาฬิกาทำงานโดยใช้ซีเซียม ซึ่งเป็นโลหะกัมมันตภาพรังสีที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก และในรัสเซียใช้ไฮโดรเจนซึ่งเป็นวัสดุที่ปลอดภัยและทนทานกว่า
นาฬิกาเรือนนี้ไม่มีหน้าปัดหรือเข็มนาฬิกา: ดูเหมือนถังโลหะหายากและมีค่าขนาดใหญ่ เต็มไปด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงสุด - เครื่องมือและอุปกรณ์วัดที่มีความแม่นยำสูงพร้อมมาตรฐานอะตอม กระบวนการสร้างมันยาวมาก ซับซ้อน และเกิดขึ้นในสภาวะปลอดเชื้อโดยสมบูรณ์
เป็นเวลา 4 ปีแล้วที่นาฬิกาที่ติดตั้งบนดาวเทียมรัสเซียกำลังศึกษาพลังงานมืด ตามมาตรฐานของมนุษย์ พวกมันสูญเสียความแม่นยำไป 1 วินาทีในช่วงหลายล้านปี
เร็วๆ นี้ นาฬิกาอะตอมจะถูกติดตั้งบน Spektr-M ซึ่งเป็นหอดูดาวอวกาศที่จะดูว่าดาวฤกษ์และดาวเคราะห์นอกระบบก่อตัวอย่างไร และจะมองเลยขอบของหลุมดำในใจกลางกาแล็กซีของเรา ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงอันมหาศาล เวลาที่นี่จึงไหลช้ามากจนเกือบจะหยุดลง
ทีวีโรสคอสมอส
,กาลิเลโอ) เป็นไปไม่ได้หากไม่มีนาฬิกาอะตอม นาฬิกาอะตอมยังใช้ในระบบโทรคมนาคมผ่านดาวเทียมและภาคพื้นดิน รวมถึงสถานีฐานโทรศัพท์มือถือ สำนักงานมาตรฐานระหว่างประเทศและระดับชาติ และบริการด้านเวลา ซึ่งจะออกอากาศสัญญาณเวลาทางวิทยุเป็นระยะๆ
อุปกรณ์นาฬิกา
นาฬิกาประกอบด้วยหลายส่วน:
- เครื่องแยกแยะควอนตัม,
- คอมเพล็กซ์อิเล็กทรอนิกส์
ศูนย์มาตรฐานความถี่แห่งชาติ
หลายประเทศได้จัดตั้งศูนย์มาตรฐานเวลาและความถี่แห่งชาติขึ้น:
- (VNIIFTRI) หมู่บ้าน Mendeleevo ภูมิภาคมอสโก;
- (NIST), โบลเดอร์ (สหรัฐอเมริกา, โคโลราโด);
- สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมขั้นสูงแห่งชาติ (AIST), โตเกียว (ญี่ปุ่น);
- หน่วยงานทางกายภาพและทางเทคนิคของรัฐบาลกลาง (เยอรมัน)(PTB), เบราน์ชไวค์ (เยอรมนี);
- ห้องปฏิบัติการมาตรวิทยาและการทดสอบแห่งชาติ (ภาษาฝรั่งเศส)(LNE), ปารีส (ฝรั่งเศส)
- ห้องปฏิบัติการกายภาพแห่งชาติของสหราชอาณาจักร (NPL), ลอนดอน, สหราชอาณาจักร
นักวิทยาศาสตร์จากประเทศต่างๆ กำลังทำงานเพื่อปรับปรุงนาฬิกาอะตอมและระบุเวลาและมาตรฐานความถี่หลักโดยอิงจากนาฬิกาเหล่านี้ ความแม่นยำของนาฬิกาดังกล่าวเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในรัสเซีย มีการวิจัยอย่างกว้างขวางเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของนาฬิกาอะตอม
ประเภทของนาฬิกาอะตอม
ไม่ใช่ทุกอะตอม (โมเลกุล) จะเหมาะที่จะเป็นตัวแยกแยะนาฬิกาอะตอม อะตอมถูกเลือกซึ่งไม่ไวต่ออิทธิพลภายนอกต่างๆ ได้แก่ สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็กไฟฟ้า มีอะตอมดังกล่าวอยู่ในทุกช่วงของสเปกตรัมรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า อะตอมของแคลเซียม รูบิเดียม ซีเซียม สตรอนเทียม โมเลกุลของไฮโดรเจน ไอโอดีน มีเทน ออสเมียม (VIII) ออกไซด์ ฯลฯ การเปลี่ยนผ่านแบบไฮเปอร์ละเอียดของอะตอมซีเซียมได้รับเลือกให้เป็นมาตรฐานความถี่หลัก (หลัก) ประสิทธิภาพของมาตรฐานอื่น (รอง) ทั้งหมดจะถูกนำมาเปรียบเทียบกับมาตรฐานนี้ เพื่อที่จะทำการเปรียบเทียบ ปัจจุบันจึงใช้สิ่งที่เรียกว่าหวีแสง (ภาษาอังกฤษ)- การแผ่รังสีที่มีสเปกตรัมความถี่กว้างในรูปของเส้นที่มีระยะห่างเท่ากัน ซึ่งระยะห่างระหว่างนั้นสัมพันธ์กับมาตรฐานความถี่อะตอม ออปติคอลคอมบ์ผลิตขึ้นโดยใช้เลเซอร์เฟมโตวินาทีแบบล็อคโหมดและไฟเบอร์ออปติกที่มีโครงสร้างจุลภาค ซึ่งสเปกตรัมจะขยายออกไปเป็นหนึ่งอ็อกเทฟ
ในปี พ.ศ. 2549 นักวิจัยจาก American National Institute of Standards and Technology นำโดย Jim Bergquist ได้พัฒนานาฬิกาที่ทำงานบนอะตอมเดี่ยว การเปลี่ยนผ่านระหว่างระดับพลังงานของไอออนปรอทจะสร้างโฟตอนที่มองเห็นได้โดยมีความเสถียรสูงกว่ารังสีไมโครเวฟของซีเซียม-133 ถึง 5 เท่า นาฬิกาใหม่ยังอาจพบการประยุกต์ใช้ในการศึกษาเรื่องการขึ้นต่อกันของการเปลี่ยนแปลงค่าคงที่ทางกายภาพขั้นพื้นฐานตรงเวลา ในเดือนเมษายน 2015 นาฬิกาอะตอมที่แม่นยำที่สุดคือนาฬิกาที่สร้างขึ้นโดยสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา ข้อผิดพลาดเกิดขึ้นเพียงวินาทีเดียวในรอบ 15 พันล้านปี การใช้งานที่เป็นไปได้อย่างหนึ่งของนาฬิกาคือการวัดความสัมพันธ์เชิงสัมพัทธ์ซึ่งมีแนวคิดหลักคือการใช้เครือข่ายนาฬิกาเป็นเซ็นเซอร์แรงโน้มถ่วงซึ่งจะช่วยในการวัดรูปร่างของโลกสามมิติที่มีรายละเอียดอย่างไม่น่าเชื่อ
การพัฒนานาฬิกาอะตอมขนาดกะทัดรัดสำหรับใช้ในชีวิตประจำวัน (นาฬิกาข้อมือ อุปกรณ์เคลื่อนที่) อยู่ระหว่างดำเนินการ เมื่อต้นปี 2554 บริษัทสัญชาติอเมริกัน สมมาตรประกาศเปิดตัวนาฬิกาอะตอมซีเซียมขนาดเท่าชิปขนาดเล็กในเชิงพาณิชย์ นาฬิกาจะทำงานตามผลของการจับประชากรที่สอดคล้องกัน ความเสถียรคือ 5 10 -11 ต่อชั่วโมงน้ำหนัก 35 กรัมการใช้พลังงาน 115 mW
หมายเหตุ
- ชุดบันทึกความแม่นยำของนาฬิกาอะตอมใหม่ (ไม่ได้กำหนด)
