עד לאחרונה, השעון המדויק ביותר נחשב לשעון קוונטי, שהיה שגוי בשנייה אחת בלבד תוך 3.7 מיליארד שנה. עקף אותם שעון הניסוי האטומי שפותח בארה ב, במדינת קולורדו.
בשנת 2014, קבוצת מדענים מאוניברסיטת קולורדו בולדר והמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה הודיעה על המצאת השעון האטומי סטרונציום. שעון זה מדויק פי 1.5 מהקודמים.
אם שעון כזה יכול לעבוד ללא הפסקה במשך חמש מיליארד שנה, אז הוא לא היה רץ קדימה ולא היה בפיגור לשנייה אחת.
בשעון המדויק ביותר בעולם, כמה אלפי אטומי סטרונציום מסודרים בשרשראות של כמאה פילטרים, שהם סריג אופטי שנוצר על ידי קרן לייזר עוצמתית.
תדירות הרטט של אטומי סטרונציום היא 430 מיליארד פעמים בשנייה. הודות לתדירות זו, שעוני סטרונציום מדויקים הרבה יותר משעוני הצזיום המוכרים על פי הסטנדרטים העולמיים.
סטרונציום לעומת שעוני צזיום
על פי תקנים בינלאומיים, שעונים אטומיים מבוססי צזיום נחשבים לשעונים המדויקים ביותר. כאלה, למשל, הם שעוני NIST-F1 בקולורדו, ארה ב.
שעוני סטרונציום אופטיים פועלים בתדרים גבוהים יותר מאשר שעוני צזיום המשתמשים במיקרוגל. בשל דיוקו ויציבותו הגבוהים, שעוני סטרונציום עשויים בהחלט להחליף את צזיום ולהיות מוכרים ברחבי העולם כסטנדרט העיקרי למדידת זמן העולם.
כיצד נמדדת היעילות של שעון אטומי
שני פרמטרים עיקריים משמשים למדידת היעילות של שעון אטומי: יציבות ודיוק. יציבות מציינת כיצד מהירות השעון משתנה לאורך זמן וחשובה לתפקוד ארוך של התנועה. דיוק מראה עד כמה השעון קרוב לתדר המהדהד בו האטומים הקבועים רוטטים בין רמות האנרגיה.
מבחינת יציבות ודיוק, שעון הסטרונציום הניסיוני שובר את כל השיאים.
למה אתה צריך שעון אטומי
טכנולוגיית מדידת הזמן התפתחה מדייקנות פחות. בהתחלה זה הספיק למדוד כל שעה, ואז התאפשר למדוד דקות ושניות.
למרות הדיוק הגבוה שלו, שעונים אטומיים לא נראים כה נחוצים לבני אדם. אבל זה רק במבט ראשון.
דיוק כזה של מדידת זמן נחוץ למערכות מסוימות, בהן אפילו מיליארד שנייה ממלאת תפקיד חשוב. לדוגמא, שעונים אטומיים משמשים לסינכרון הפעולה של מערכות טלקומוניקציה, כמו גם מערכות ניווט לוויני.
חברות המספקות חשמל משתמשות בטכנולוגיה גרעינית כדי לאתר היכן נפגעים חוטי החשמל. חקר החלל משתמש בטכנולוגיית שעון אטומי כדי לבצע תצפיות רדיו על עצמי חלל רחוקים.
תדר הוא מושג המתייחס לזמן. זה גודל הזמן, זה הקצב בו השעון פועל. ערך זה נלקח בחשבון בשידורי הרדיו והטלוויזיה על מנת למנוע חפיפה בין תחנות לערוצים.
תצפיות על חלל עם חללית בתוך מערכת השמש אינן אפשריות ללא השתתפות שעונים אטומיים מדויקים בתחנות כדור הארץ.
הזמן ממלא תפקיד חשוב בהזמנת סוגים שונים של פעילות אנושית. השווקים הפיננסיים דורשים חישובים מדויקים יותר ויותר בקביעת עיתוי העסקאות.
