زمان، علیرغم این واقعیت که دانشمندان هنوز نمی توانند در نهایت جوهره واقعی آن را کشف کنند، هنوز واحدهای اندازه گیری خود را دارد که توسط بشر ایجاد شده است. و وسیله ای برای محاسبه به نام ساعت. انواع آنها چیست، دقیق ترین ساعت در جهان چیست؟ این در مطالب امروز ما مورد بحث قرار خواهد گرفت.
دقیق ترین ساعت جهان کدام است؟
آنها اتمی در نظر گرفته می شوند - آنها دارای خطاهای کوچکی هستند که می تواند تنها به یک ثانیه در یک میلیارد سال برسد. دومین پایه، نه کمتر افتخارآمیز، توسط ساعت های کوارتز به دست می آید. آنها فقط 10-15 ثانیه عقب هستند یا در یک ماه به جلو عجله می کنند. اما ساعت های مکانیکی دقیق ترین ساعت های دنیا نیستند. آنها باید همیشه بالا و پایین شوند، و در اینجا خطاها ترتیبی کاملاً متفاوت دارند.
دقیق ترین ساعت اتمی در جهان
همانطور که قبلاً ذکر شد، ابزارهای اتمی برای اندازه گیری کیفی زمان آنقدر دقیق هستند که خطاهای ارائه شده توسط آنها را می توان بااندازه گیری قطر سیاره ما دقیقاً به هر ریز ذره. بدون شک یک فرد عادی در زندگی روزمره اصلاً به چنین مکانیسم های دقیقی نیاز ندارد. اینها توسط محققان علمی برای انجام آزمایش‌های مختلف که در آن محاسبات محدود مورد نیاز است، استفاده می‌شوند. آنها فرصتی را برای مردم فراهم می کنند تا "مسیر زمان" را در مناطق مختلف کره زمین آزمایش کنند یا آزمایش هایی را انجام دهند که نظریه نسبیت عام و همچنین سایر نظریه ها و فرضیه های فیزیکی را تایید می کند.
استاندارد پاریس
دقیق ترین ساعت جهان چیست؟ مرسوم است که آنها را پاریسی در نظر بگیریم که متعلق به موسسه زمان هستند. این دستگاه به اصطلاح استاندارد زمان است، مردم در سراسر جهان با آن بررسی می شوند. به هر حال، در واقع، به معنای سنتی کلمه کاملاً شبیه "واکرها" نیست، بلکه شبیه دقیق ترین دستگاه پیچیده ترین طراحی است که بر اساس اصل کوانتومی است و ایده اصلی آن است. محاسبه فضا-زمان با استفاده از نوسانات ذرات با خطای تنها 1 ثانیه در 1000 سال.
حتی دقیق تر
دقیق ترین ساعت در جهان امروز کدام است؟ در واقعیت های کنونی، دانشمندان دستگاهی اختراع کرده اند که 100 هزار برابر دقیق تر از استاندارد پاریس است. خطای آن یک ثانیه در 3.7 میلیارد سال است! گروهی از فیزیکدانان از ایالات متحده آمریکا مسئول تولید این تکنیک هستند. این در حال حاضر دومین نسخه از دستگاه ها برای زمان است که بر اساس منطق کوانتومی ساخته شده است، جایی که پردازش اطلاعات بر اساس روشی شبیه به رایانه های کوانتومی انجام می شود.
راهنمای تحقیق
آخرین دستگاه های کوانتومی نه تنها استانداردهای دیگری را در اندازه گیری کمیتی مانند زمان تعیین می کنند، بلکه به محققان در بسیاری از کشورها کمک می کنند تا برخی از مسائل مرتبط با ثابت های فیزیکی مانند سرعت پرتو نور را حل کنند. خلاء یا ثابت پلانک. افزایش دقت اندازه گیری ها برای دانشمندانی که امیدوارند اتساع زمانی ناشی از گرانش را ردیابی کنند، مطلوب است. و یکی از شرکت های فناوری در ایالات متحده قصد دارد حتی ساعت های کوانتومی سریالی را برای استفاده روزمره روانه بازار کند. درست است، مقدار اولیه آنها چقدر خواهد بود؟
اصل عملیات
ساعت‌های اتمی ساعت‌های کوانتومی نیز نامیده می‌شوند، زیرا بر اساس فرآیندهایی که در سطوح مولکولی رخ می‌دهند عمل می‌کنند. برای ایجاد دستگاه های با دقت بالا، همه اتم ها استفاده نمی شوند: استفاده از کلسیم و ید، سزیم و روبیدیم و همچنین مولکول های هیدروژن معمولاً معمول است. در حال حاضر دقیق ترین مکانیسم های محاسبه زمان بر اساس ایتیبریوم توسط آمریکایی ها تولید شده است. بیش از 10 هزار اتم در کار تجهیزات دخیل هستند و این دقت عالی را تضمین می کند. به هر حال، پیشینیان رکوردشکن خطای "فقط" 100 میلیون در هر ثانیه داشتند که، می بینید، زمان قابل توجهی نیز هست.
کوارتز دقیق…
هنگام انتخاب "واکر"های خانگی برای استفاده روزمره، البته نباید وسایل هسته ای را در نظر گرفت. از بین ساعت‌های خانگی امروزی، دقیق‌ترین ساعت دنیا کوارتز است که علاوه بر این، در مقایسه با ساعت‌های مکانیکی دارای مزایایی است:نیاز به یک کارخانه، کار با کمک کریستال. خطاهای سفر آنها به طور متوسط 15 ثانیه در ماه است (معمولاً خطاهای مکانیکی می توانند تا این مقدار زمان در روز عقب بیفتند). و دقیق ترین ساعت مچی جهان در بین تمام ساعت های کوارتز، به گفته بسیاری از کارشناسان، از سیتیزن، Chronomaster است. آنها می توانند تنها 5 ثانیه در سال خطا داشته باشند. از نظر هزینه، آنها بسیار گران هستند - در عرض 4 هزار یورو. در پله دوم یک سکوی خیالی Longines (10 ثانیه در سال). آنها در حال حاضر بسیار ارزان تر هستند - حدود 1000 یورو.
…و مکانیکی
اکثر ابزارهای اندازه گیری زمان مکانیکی معمولاً دقیق نیستند. با این حال، یکی از دستگاه ها هنوز هم به خود می بالد. ساعتی که در قرن بیستم برای تالار شهر کپنهاگ ساخته شد، مکانیزم عظیمی از 14000 عنصر دارد. به دلیل طراحی پیچیده آنها و همچنین عملکرد نسبتاً کند، خطاهای اندازه گیری آنها در هر 600 سال یک ثانیه است.
