Әлемдегі ең дәл сағат – кванттық

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-12 09:54

Уақыт, ғалымдар әлі күнге дейін оның шынайы мәнін аша алмағанымен, әлі де адамзат белгілеген өзіндік өлшем бірліктері бар. Ал есептеуге арналған құрылғы сағат деп аталады. Олардың сорттары қандай, әлемдегі ең дәл сағат қандай? Бұл бүгінгі материалымызда талқыланады.

Әлемдегі ең дәл сағат қайсысы?

Олар атомдық болып саналады - олардың миллиард жылда бір секундқа ғана жететін кішкентай қателері бар. Екінші, кем емес құрметті тұғырды кварц сағаттары жеңіп алды. Олар бір айда 10-15 секунд қана артта қалады немесе алға ұмтылады. Бірақ механикалық сағаттар әлемдегі ең дәл емес. Оларды үнемі жоғары-төмен айналдырып отыру керек және бұл жерде қателер мүлдем басқа тәртіпте.

Әлемдегі ең дәл атомдық сағат

Жоғарыда айтылғандай, сапалы уақытты өлшеуге арналған атомдық аспаптар соншалықты мұқият, олар жіберген қателерді салыстыруға болады.біздің планетаның диаметрін әрбір микробөлшекке дәл өлшеу. Күнделікті өмірде қарапайым қарапайым адам мұндай нақты механизмдерді мүлде қажет етпейтіні сөзсіз. Бұларды ғылым зерттеушілері шектеулі есептеулер қажет болатын әртүрлі эксперименттер жүргізу үшін пайдаланады. Олар адамдарға жер шарының әртүрлі аймақтарында "уақыт ағымын" сынауға немесе жалпы салыстырмалылық теориясын, сондай-ақ басқа физикалық теориялар мен гипотезаларды растайтын эксперименттер жүргізуге мүмкіндік береді.

Париж стандарты

Әлемдегі ең дәл сағат қандай? Уақыт институтына жататын оларды париждік деп санау әдетке айналған. Бұл құрылғы уақыт стандарты деп аталады, бүкіл әлемдегі адамдар онымен тексеріледі. Айтпақшы, бұл сөздің дәстүрлі мағынасында «жаяу жүргіншілерге» мүлдем ұқсамайды, бірақ кванттық принципке негізделген ең күрделі дизайндағы ең дәл құрылғыға ұқсайды, ал негізгі идея - бұл 1000 жылда тек 1 секундқа тең қателіктері бар бөлшектердің тербелістерін пайдаланып кеңістік-уақытты есептеу.

Одан да дәл

Бүгінгі әлемдегі ең дәл сағат қайсысы? Қазіргі шындықта ғалымдар Париж стандартынан 100 мың есе дәлірек құрылғы ойлап тапты. Оның қателігі 3,7 миллиард жылда бір секунд! Бұл техниканың өндірісіне АҚШ-тан келген физиктер тобы жауапты. Бұл кванттық логикаға негізделген уақытқа арналған құрылғылардың екінші нұсқасы, мұнда ақпаратты өңдеу мысалы, кванттық компьютерлерге ұқсас әдіс бойынша жүзеге асырылады.

Зерттеу анықтамасы

Соңғы кванттық құрылғылар уақыт сияқты шаманы өлшеудің басқа стандарттарын белгілеп қана қоймайды, сонымен қатар көптеген елдердегі зерттеушілерге жарық сәулесінің жылдамдығы сияқты физикалық тұрақтылармен байланысты кейбір мәселелерді шешуге көмектеседі. вакуум немесе Планк тұрақтысы. Өлшеу дәлдігінің артуы гравитация әсерінен уақыттың кеңеюін қадағалайтын ғалымдар үшін қолайлы. Ал АҚШ-тағы технологиялық компаниялардың бірі күнделікті қолдануға арналған сериялық кванттық сағаттарды шығаруды жоспарлап отыр. Рас, олардың бастапқы мәні қанша болады?

Жұмыс принципі

Атомдық сағаттар кванттық сағаттар деп те аталады, өйткені олар молекулалық деңгейде болатын процестер негізінде жұмыс істейді. Жоғары дәлдіктегі құрылғыларды жасау үшін барлық атомдар қабылданбайды: әдетте кальций мен йодты, цезий мен рубидийді, сондай-ақ сутегі молекулаларын пайдалану тән. Қазіргі уақытта иттиберий негізінде уақытты есептеудің ең дәл механизмдерін американдықтар шығарды. Жабдықтың жұмысына 10 мыңнан астам атом қатысады, бұл тамаша дәлдікті қамтамасыз етеді. Айтпақшы, рекорд жаңартқан предшественниктер секундына «бар болғаны» 100 миллион қателікке ие болды, бұл да айтарлықтай уақыт.

Дәл кварц…

Күнделікті қолдануға арналған тұрмыстық «қыдырғыштарды» таңдағанда, әрине, ядролық құрылғыларды ескермеу керек. Бүгінгі тұрмыстық сағаттардың ішінде әлемдегі ең дәл сағат - кварц, оның үстіне механикалық сағаттармен салыстырғанда оның бірқатар артықшылықтары бар:зауытты талап етеді, кристалдардың көмегімен жұмыс істейді. Олардың саяхаттағы қателіктері айына орта есеппен 15 секундты құрайды (механикалық қателер әдетте күніне осы уақытқа артта қалуы мүмкін). Көптеген сарапшылардың пікірінше, Citizen компаниясының барлық кварц сағаттарының әлемдегі ең дәл қол сағаты - бұл Хрономастер. Оларда жылына 5 секунд қана қателік болуы мүмкін. Құны бойынша олар айтарлықтай қымбат - 4 мың еуроның шегінде. Қиялдағы Longines подиумының екінші сатысында (жылына 10 секунд). Олар қазірдің өзінде әлдеқайда арзан - шамамен 1000 еуро.

…және механикалық

Механикалық уақытты өлшейтін құралдардың көпшілігі әдетте өте дәл емес. Дегенмен, құрылғылардың бірі әлі де мақтанады. 20-шы ғасырда Копенгаген ратушасы үшін жасалған сағат 14 000 элементтен тұратын орасан зор механизмге ие. Күрделі дизайнына, сондай-ақ өте баяу функционалдығына байланысты олардың өлшеу қателері әрбір 600 жылда бір секундты құрайды.