ბოლო დრომდე ყველაზე ზუსტ საათად ითვლებოდა კვანტურ საათად, რაც 3,7 მილიარდი წლის განმავლობაში მხოლოდ 1 წამით იყო მცდარი. მათ აჯობა ატომურმა ექსპერიმენტულმა საათმა აშშ-ში, კოლორადოს შტატში.
2014 წელს კოლორადოს ბოლდერის უნივერსიტეტისა და სტანდარტებისა და ტექნოლოგიების ეროვნული ინსტიტუტის მკვლევარ მეცნიერთა ჯგუფმა გამოაცხადა სტრონციუმის ატომური საათის გამოგონება. ეს საათი 1,5 ჯერ უფრო ზუსტია ვიდრე წინა.
თუ ასეთ საათს შეეძლო შეუჩერებლად მუშაობდა ხუთი მილიარდი წლის განმავლობაში, მაშინ ის არ იმოძრავებდა და არც ერთი წამით ჩამორჩებოდა.
მსოფლიოს ამ ყველაზე ზუსტ საათში სტრონციუმის რამდენიმე ათასი ასი ფილტრის ჯაჭვებშია განლაგებული, რომლებიც მძლავრი ლაზერული სხივით წარმოქმნილი ოპტიკური ქსელია.
სტრონციუმის ატომების ვიბრაციების სიხშირე 430 მილიარდჯერ წამში. ამ სიხშირის წყალობით, სტრონციუმის საათები ბევრად უფრო ზუსტია, ვიდრე მსოფლიო სტანდარტებით აღიარებული ცეზიუმის საათები.
სტრონციუმი და ცეზიუმის საათები
საერთაშორისო სტანდარტების მიხედვით, ცეზიუმზე დაფუძნებული ატომური საათები ითვლება ყველაზე ზუსტ საათებად. მაგალითად, ასეთია NIST-F1 საათები კოლორადოში, აშშ.
სტრონციუმის ოპტიკური საათები უფრო მაღალ სიხშირეებზე მუშაობენ, ვიდრე ცეზიუმის საათები, რომლებიც მიკროტალღურ ღუმელებს იყენებენ. მაღალი სიზუსტისა და სტაბილურობის გამო, სტრონციუმის საათებმა შეიძლება შეცვალოს ცეზიუმი და მთელ მსოფლიოში აღიარებულ იქნას, როგორც მსოფლიო დროის გაზომვის მთავარი სტანდარტი.
როგორ იზომება ატომური საათის ეფექტურობა
ატომური საათის ეფექტურობის გასაზომად ორი ძირითადი პარამეტრი გამოიყენება: სტაბილურობა და სიზუსტე. სტაბილურობა მიუთითებს იმაზე, თუ როგორ იცვლება საათის სიჩქარე დროთა განმავლობაში და მნიშვნელოვანია მოძრაობის გრძელვადიანი ფუნქციონირებისთვის. სიზუსტე გვიჩვენებს, თუ რამდენად ახლოსაა საათი რეზონანსულ სიხშირესთან, რომელზეც შეკრული ატომები ვიბრირებენ ენერგიის დონებს შორის.
სტაბილურობისა და სიზუსტის თვალსაზრისით, ექსპერიმენტული სტრონციუმის საათი ყველა რეკორდს მოხსნის.
რატომ გჭირდებათ ატომური საათი
დროის გაზომვის ტექნოლოგია ნაკლებად უფრო ზუსტად განვითარდა. თავიდან საკმარისი იყო ყოველ საათში გაზომვა, შემდეგ შესაძლებელი გახდა წუთებისა და წამების გაზომვა.
მაღალი სიზუსტის მიუხედავად, ატომური საათები ადამიანისთვის არც ისე საჭიროდ ჩანს. მაგრამ ეს მხოლოდ ერთი შეხედვით.
დროის გაზომვის ასეთი სიზუსტე აუცილებელია ზოგიერთი სისტემისთვის, სადაც წამლის მეასედი მეათედიც კი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. მაგალითად, ატომური საათები გამოიყენება როგორც სატელეკომუნიკაციო სისტემების, ასევე სატელიტური სანავიგაციო სისტემების მუშაობის სინქრონიზაციისათვის.
კომპანიები, რომლებიც ელექტროენერგიას ამარაგებენ, იყენებენ ბირთვულ ტექნოლოგიას, რომ განსაზღვრონ, თუ სად არის დაზიანებული ელექტრო სადენები. კოსმოსური კვლევა იყენებს ატომური საათის ტექნოლოგიას შორეული კოსმოსური ობიექტების რადიოზე დაკვირვების მიზნით.
სიხშირე არის ცნება, რომელიც დროში ვრცელდება. ეს არის დროის სიდიდე, ეს არის ტემპი, რომლითაც საათი მუშაობს. ეს მნიშვნელობა გათვალისწინებულია რადიო და სატელევიზიო მაუწყებლობებში, რათა თავიდან იქნას აცილებული სადგურებსა და არხებს შორის გადაფარვები.
კოსმოსზე დაკვირვება მზის სისტემის შიგნით ზონდით შეუძლებელია დედამიწის სადგურებზე ზუსტი ატომური საათების მონაწილეობის გარეშე.
დრო მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ადამიანის სხვადასხვა სახის საქმიანობის მოწესრიგებაში. ოპერაციების დროის განსაზღვრისას ფინანსური ბაზრები უფრო და უფრო ზუსტ გამოთვლებს საჭიროებს.
