Атомные часы: Точность на химическом уровне

Атомные часы: Точность на химическом уровне Виды часов

Атомные часы буквально изменили мир хронометража. Но на самом деле термин “атомные часы” – это неправильное название. Вам интересно узнать больше? Читайте дальше!

Что вы думаете, когда слышите термины “атомные часы” и “атомный хронометраж”? Лично у меня они всегда вызывали научно-фантастические флюиды.

Они звучат как что-то из комиксов или фильмов о Джеймсе Бонде эпохи Пирса Броснана. Таким образом, концепция сразу же получает много очков крутости в моей книге.

Не заблуждайтесь, но атомный хронометраж – это не выдумка. И он невероятно впечатляет.

Это один из самых значительных вкладов в часовую промышленность. Однако наручные часы, использующие эту инновацию, часто остаются в тени. Это происходит потому, что мы больше не используем часы для определения времени. Нас больше интересуют тонкости механических часов.

Тем не менее, функции и история атомных часов поистине увлекательны. Если вы интересуетесь стилем, наукой, историей или просто забавными фактами, вам стоит узнать о них больше!

Что такое атомные часы?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно начать с того, что такое атомное времяисчисление. Здесь мы немного заблуждаемся, но я обещаю, что все проясню.

Во-первых, из атомов состоят химические элементы. Это их самый основной строительный блок. Атомные часы показывают время, измеряя частоту атомов.

Знаете ли вы, как разные элементы ведут себя по-разному? Например, почему светятся радий и тритий, и почему кислород делает то, что делает? Это потому, что все они имеют разное количество атомов, а разные атомы обладают разными уровнями энергии.

Атомные часы: Точность на химическом уровне

Кроме того, одна секунда фактически равна длительности перехода между двумя уровнями состояния конкретного атома (цезия-133 для любителей науки). Это, кстати, краткое объяснение.

Итак, вы можете использовать атомы для измерения секунд. Именно этим и занимаются атомные часы. И именно поэтому они так чертовски точны.

Ладно, это все очень круто. Но как они работают? Как они это делают? И что это значит в реальном мире?

Все вопросы справедливы.

Как работают атомные часы?

Атомные часы синхронизируются с атомными часами. В атомных часах, как и во всех кварцевых часах, есть кварцевый генератор. Колебания кварца преобразуются в частоту, воздействующую на атомы. И помните, что секунды можно измерять с помощью атомов.

Кстати, Вам также будет интересно:  Что лучше: фитнес-браслет или смарт-часы. Сравнительная характеристика от А до Я

Однако частота может быть “неправильной”, что приведет к неточному отсчету времени. Поэтому хороший кварцевый генератор, как следует из его названия, будет колебаться, чтобы определить, почему он сбился с частоты. Затем он переключится на правильную частоту.

В лучших часах и хронометрах осциллятор будет делать это постоянно. Даже раз в несколько секунд.

Фактически, всемирное координированное время, или UTC, основано на атомном хронометраже.

Международное атомное время, или TAI (потому что по-французски оно звучит как temp atomique international), – это самое точное, самое “правильное” время в мире. Вот почему атомный хронометраж так важен.

Атомные часы: Точность на химическом уровне

Международное атомное время – это среднее время, которое хранится в 80 национальных лабораториях более чем 450 атомных часов по всему миру.

И, конечно, время и навигация неразрывно связаны. Старая добрая система GPS в Соединенных Штатах Америки использует атомные часы, как и система Galileo в Европейском союзе.

Обеспечивая наиболее точное измерение времени, они также обеспечивают наиболее точные расчеты расстояний.

Кстати, время можно преобразовать в расстояние, умножив его на скорость света. Я подумал, что это очень интересная информация.

История атомных часов: Постепенное сотрудничество

Рождение атомного хронометража началось в 1873 году. Джеймс Клерк Максвелл, физик из Шотландии, считал, что мы должны измерять время по световым колебаниям, а не по вращению Земли. Он утверждал, что так будет точнее.

Из этой идеи мало что вышло, пока в 30-х годах прошлого века американский физик Исаак Раби не создал очень важное оборудование. Захватчики использовали это оборудование для создания часов, которые использовали атомные лучи и магнетизм для определения времени.

Затем, в 1949 году, Максвелл, Исидор Раби и лорд Кельвин провели демонстрацию часов на основе аммиака. Это напрямую привело к созданию первых функционирующих атомных часов, какими мы их знаем сегодня. В 1955 году Луис Эссен и Джек Пэрри построили первые часы в Национальной физической лаборатории в Великобритании.

Атомные часы: Точность на химическом уровне

Первыми коммерчески продаваемыми атомными часами стали “Атомихрон”. Его изготовила и продавала компания National Company Inc. из Мальдена, штат Массачусетс.

Это были портативные и автономные часы, которых в 1950-х годах было продано целых 50 штук. Это была эпоха взгляда в будущее, в конце концов. Между атомным хронометражем и микроволнами атом определенно имел свой момент в центре внимания.

Кроме того, в 2019 году НАСА запустило в космос атомные часы Deep Space Atomic Clock. Это сверхточные атомные часы, предназначенные для помощи космическим аппаратам в навигации в глубоком космосе. Их точность составляет менее наносекунды в течение десяти дней.

Безопасны ли атомные часы?

Вот что я упустил, когда объяснял, как атомы связаны с секундами. Видите ли, секунда определяется длительностью периодов излучения. Отсюда ее измерение соответствует активности атома.

Кстати, Вам также будет интересно:  Как взломать часы: все, что вам нужно знать про хакерские часы

Поэтому, услышав слова “радиация” и “атом”, можно задаться вопросом “Безопасны ли атомные часы?”.

Атомные часы: Точность на химическом уровне

Ответ – да. Атомные хронометры совсем не радиоактивны – в отличие от старых тритиевых часов. Атомные часы основаны на колебаниях, а не на распаде атомов, который вызывает радиоактивность.

Кроме того, на рынке не так уж много настоящих атомных наручных часов. Есть те, которые используют атомный хронометраж, но сами не являются атомными. Вот что я имею в виду.

Радиоуправляемые часы и атомные часы – это одно и то же?

Радиоуправляемые часы часто называют атомными. С технической точки зрения это не совсем верно.

Радиоуправляемые часы – это тип кварцевого хронометра, который предназначен для синхронизации с атомным хронометром. Радиосигналы соединяются с временным кодом, и этот код передается на ваши часы.

То, что вам известно как “атомные часы”, на самом деле является радиоуправляемыми часами, которые передают время атомных часов. Эти сигналы времени, конечно, приводят к точному измерению времени и, следовательно, к высокоточному времени.

Однако часы не обязательно настолько же точны, как атомные часы, к которым они подключены. Однако для повседневных целей эта разница несущественна.

Многие бренды, предлагающие эту технологию, такие как Citizen, например, называют свою линейку часов атомным хронометром. Это может сбить с толку, но технически это более точный способ описания, чем термин “атомные часы”.

Наиболее точным описанием было бы “радиоуправляемые часы, синхронизированные с атомным хронометром”. Но это слишком громко сказано.

Casio и Seiko – другие бренды, выпускающие свои радиоуправляемые наручные часы.

И да, все это также относится к часам, которые называются атомными хронометрами и используют радиосигналы для синхронизации с атомными часами.

Так что да, атомные хронометры и настоящие атомные часы безопасны. Другой распространенный вопрос, однако, заключается в том, стоят ли эти часы того. Это тоже понятно.

Кстати, Вам также будет интересно:  Что такое коктейльные часы?

Технология впечатляет и, соответственно, требует оплаты – часто, но не всегда. Тем не менее, давайте разберемся.

Стоят ли атомные часы того?

Если не считать суперзеленых брендов, созданных на Kickstarter, коммерческих атомных часов практически не существует.

Атомные часы все же существуют, но они невероятно дороги. Одни могут обойтись вам в несколько тысяч баксов. Я бы предпочел продолжать вечно опаздывать на пять минут.

Однако радиоуправляемые часы с атомным хронометром, на мой взгляд, того стоят. Они предлагаются по самым разным ценам.

Например, Waveceptor WV200A-1AV от Casio стоит менее 100 долларов, а на многих онлайн-маркетах, например Amazon, – менее 50 долларов!

Линейка Citizen Promaster AT известна использованием атомного хронометража и радиоуправляемого питания. Эти хорошо сделанные рабочие лошадки отличаются невероятно богатыми техническими характеристиками. В них даже есть хронограф, работающий по технологии Eco-Drive.

Эти часы не только обладают высокой точностью, но и работают от света и не требуют замены батарейки.

Так что да, атомный хронометраж, радиоуправляемые часы или “атомные” часы – это то, что нужно. И вы точно сможете найти такие часы, которые впишутся в ваш бюджет.

Вопросы и ответы

Вот несколько часто задаваемых вопросов об атомном хронометраже!

Что означает надпись Atomic на часах?

Обычно это означает, что это радиоуправляемые наручные часы, которые синхронизируются с атомными часами для более точного измерения времени.

Дорогие ли атомные часы?

Да, настоящие атомные часы могут стоить до 3 000 долларов.

Нужны ли атомным часам батарейки?

Да, атомные хронометры – это электронные кварцевые часы, которым нужны батарейки. Радиоуправляемые наручные часы, которые, опять же, синхронизируются с атомными часами, также нуждаются в батарейках.

Заключение: Настоящая инновация

В конце концов, атомные часы, или, точнее, радиоуправляемые атомные хронометры, по-прежнему являются инновацией.

Конечно, они не совсем атомные. По крайней мере, не в буквальном смысле. Но они определенно достаточно точны и надежны для 99 % из нас!

И когда речь заходит об атомных часах и хронометраже, нельзя отрицать, что это действительно замечательно.

Знаете ли вы, что атомный хронометраж возник так постепенно? А у вас есть атомные хронометры? Давайте начнем разговор! Расскажите нам о своих мыслях в Telegramканале.

Команда ONEWATCH

Будучи энтузиастом часового дела, Максим работал с качественными часами всех ценовых категорий и калибров, винтажными и современными. Он родился в Беларуси, изучал историю искусств в Америке и является поклонником хоккея, футбола и оптимизма.

Оцените автора
Наручные часы всех известных брендов
🛒