Атомные Часы – Пускай Мир Продолжает Тикать
Когда большинство из нас думает о цифровом веке и его атрибутах: компьютерах, спутниках и мобильных телефонах, первое, что представляется – это кремниевый чип. Однако, несмотря на его значимость в формировании нашего мира, существование многих технологий, воспринимаемых нами как должное, было бы невозможно без атомных часов.
Первые атомные часы были созданы в 1955 году уроженцем Британии доктором Луи Эссеном. Он работал во времена Второй Мировой Войны над радиолокационной станцией, с помощью которой он в дальнейшем изобрел резонансный волномер, успешно использованный для измерения скорости света.
С помощью той же технологии в 1955 в году в английской Национальной физической лаборатории он изобрел первые точные атомные часы. Они основывались на резонансе атома цезия.
Согласно квантовой теории, атомы могут существовать только в неких квантованных энергетических состояниях в зависимости от орбит, на которых находятся электроны вокруг ядра. Цезиевые часы работают путем подвержения атомов микроволнам до момента их колебания на одной резонансной частоте. Было установлено, что цезиевые часы резонируют при 9,192,631,770 герцах (раз в секунду).
Благодаря точности резонанса и большому количеству колебаний атомные часы (иногда называемые цезиевым генератором) исключительно точны. Первый прибор, созданный Эссеном был точен до секунды на сто лет, но современное поколение атомных часов не потеряет и секунды на протяжении нескольких сотен миллионов лет.
Из-за высокого уровня точности возникли проблемы с выстраиванием шкалы времени. Традиционно за основу бралось GMT (Greenwich Meantime – Время по Гринвичскому меридиану). GMT базируется на принципе того, что в полдень Солнце находится в наивысшей точке (то есть выше линии Гринвичского меридиана). Поскольку атомные часы столь точны, удалось установить, что Земля, к сожалению, не обладает настолько высокой точностью вращения и часто замедляется гравитационным эффектом луны.
Оставь мы все как есть, Всемирное атомное время (TAI – время, показываемое атомными часами) не совпадало бы с GMT, вследствие чего на протяжении нескольких тысячелетий ночь превратилась бы в день.
Для уравнивания было создано всемирное координированное время (UTC). Оно основывается на TAI, но учитывает замедление вращения Земли путем добавления корректировочных секунд, 33 из которых было добавлено с 1970-х годов.
Атомные часы играют решающую роль в работе телекоммуникационных сетей. Голосовые и цифровые данные, путешествующие вокруг мира в пакетах, должны иметь метки даты и времени, так как время – это единственный ориентир, используемый компьютером для передачи пакетов.
Атомные часы сделали возможной спутниковую связь. Скорость света настолько высока (300,000 км/с), что незначительное колебание во времени могло бы создать множество отклонений. Глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS), такие как GPS (глобальная система местоопределения) зависят от атомных часов, так как GPS-приёмник использует временной сигнал для триангуляции местонахождения.
Благодаря атомным часам и таким приспособлениям как NTP-сервера (сетевой протокол синхронизации времени), который распространяет полученный по радио- или GPS-приёмнику эталон времени по компьютерной сети, компьютеры синхронизируются с UTC. Благодаря подобным технологиям сейчас электронные транзакции осуществляются на протяжении пяти наносекунд. Без таких технологий онлайн операции, например, фондовая биржа, покупка авиабилета или Интернет-аукцион были бы невозможны.
http://www.rusarticles.com/kompyutery-statya/atomnye-chasy-puskaj-mir-prodolzhaet-tikat-830290.html
Об автореПавел Пионтек это автор и технический специалист по сетевой синхронизации времени. Для получения дополнительной информации о решениях Galleon, свяжитес с нами сервер ntp или сервер времени.
Медиацентр На Базе Windows 7 <Предыдущая | Следующая> Современные Нетбуки И Их Перспективы |
---|