أين هي ساعة العالم الأكثر دقة؟

توجد الساعة الأكثر دقة في العالم في الولايات المتحدة. تم بناء الساعة من قبل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا مع جامعة كولورادو بولدر. الساعة دقيقة جدًا ولا تضيع ثانية على مدار عمر الكون بأكمله. بالنسبة لمعظم الأشخاص الذين يعيشون يومًا أو ساعة أو لحظة ، قد تبدو الحاجة إلى تقسيم الوقت إلى أجزاء أصغر لتحسين الدقة بلا معنى. ومع ذلك ، لا يمكن التقليل من أهمية دقة الوقت خاصة في عالم اليوم حيث تلعب التقنيات التي تعمل بنظام GPS دورًا رئيسيًا في حياتنا اليومية بما في ذلك تطبيقات السفر والعسكرية.

التاريخ وراء الساعة

استند فهمنا المبكر للوحدات الزمنية مثل الثانية إلى التكنولوجيا التي تم تطويرها في الأربعينيات وتوافق علمي لاحق في عام 1967. وقد وصفنا سابقًا بأنه 0.000،011،574 من اليوم الشمسي المتوسط. ومع ذلك ، كان لدوران الأرض غير المنتظم تأثير جعل قياس الوقت غير دقيق. تعتمد الساعات فائقة الدقة اليوم على أعمال إيزيدور رابي ، أستاذ الفيزياء بجامعة كولومبيا ، الذي أتقن تقنية الرنين المغناطيسي للحزمة الذرية في ثلاثينيات القرن العشرين. استكشف هذا الأسلوب فكرة تعريض الجسيمات دون الذرية لترددات إشعاعية محددة لإحداث "قفزة" في الإلكترونات التي تدور عادة حول نواة الذرة. كان قياس الحركات أكثر دقة مقارنة بالتقنيات الكلاسيكية المستخدمة لمعرفة الوقت. بنى المكتب الوطني للمعيار أول ساعة ذرية في عام 1949. ساعدت دقة الساعات الذرية العلماء في إعادة تعريف الثانية كوحدة زمنية في عام 1967. التعريف الحالي للثانية هو الوقت الذي ينقضي خلال 9192313170 دورة إشعاعية تم إنشاؤها بواسطة الانتقال بين مستويات السيزيوم 133 ذرة.

كيف تعمل الساعة الجديدة

تعمل الساعة الجديدة على تحسين التقنيات السابقة من خلال استخدام السترونتيوم 87 الذي تحدد ذراته في الفمتوثانية (مليون مرة في الثانية الواحدة). تحتوي الساعة على آلاف من ذرات السترونتيوم في حالة فائقة البرودة مرتبة في شبكة ثلاثية الأبعاد. يتم تحفيز الذرات لبدء الاهتزاز باستخدام الليزر الأحمر الذي يتم ضبطه لتردد السترونتيوم. ثم يتم قراءة الاهتزاز باستخدام مشط التردد البصري. الساعة دقيقة للغاية بحيث لا يكون متزامنا من بين كل خمس علامات "من علامات التجزئة" حوالي 3.5.

تطبيقات

في الماضي ، لوحظ أن الساعات الذرية كانت دقيقة بما يكفي لمعايرة آثار الجاذبية في الوقت المحدد من خلال تحريكها للأعلى وللأسفل بضعة سنتيمترات ، وستساعد الساعة الجديدة في دراسة هذه الظاهرة بشكل أفضل. ستساعد الساعات الأكثر دقة في تحسين GPS وغيرها من التقنيات التي تعتمد على الوقت. يمكن أيضًا استخدام الساعات الدقيقة لفهم الطبقات الداخلية للأرض بشكل أفضل وبالتالي المساعدة على التنبؤ بالطقس والنشاط البركاني. تمكن الساعات المتزايدة الدقة أيضًا العلماء من اختبار تأكيدات النسبية العامة لأينشتاين على أمل تحديد العلاقة بين نظرية الكم والجاذبية.

موصى به

أطول قادة خدمة في كل العصور
2019
أكبر المدن في البرازيل
2019
ما هي الحرب على المخدرات؟
2019