Najpresnejšie hodiny na svete sú kvantové

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-12 12:27

Čas, napriek tomu, že vedci stále nedokážu konečne odhaliť jeho pravú podstatu, stále má svoje vlastné meracie jednotky stanovené ľudstvom. A zariadenie na počítanie, nazývané hodiny. Aké sú ich odrody, aké sú najpresnejšie hodiny na svete? O tom sa bude diskutovať v našom dnešnom materiáli.

Ktoré sú najpresnejšie hodiny na svete?

Považujú sa za atómové – majú drobné chyby, ktoré môžu dosiahnuť iba sekundu za miliardu rokov. 2., nemenej čestný, podstavec získavajú quartzové hodinky. Za mesiac zaostávajú alebo sa ponáhľajú vpred len 10-15 sekúnd. Ale mechanické hodinky nie sú najpresnejšie na svete. Je potrebné ich neustále navíjať hore a dole a tu sú chyby úplne iného poradia.

Najpresnejšie atómové hodiny na svete

Ako už bolo spomenuté, atómové prístroje na kvalitatívne meranie času sú také svedomité, že chyby, ktoré dávajú, sa dajú porovnať smerania priemeru našej planéty presne na každú mikročasticu. Bežný laik v bežnom živote nepochybne takéto presné mechanizmy vôbec nepotrebuje. Používajú ich vedci z oblasti vedy na vykonávanie rôznych experimentov, kde je potrebný limitujúci výpočet. Poskytujú ľuďom príležitosť testovať „beh času“v rôznych oblastiach zemegule alebo vykonávať experimenty, ktoré potvrdzujú všeobecnú teóriu relativity, ako aj iné fyzikálne teórie a hypotézy.

Parížsky štandard

Aké sú najpresnejšie hodiny na svete? Je zvykom považovať ich za parížske, patriace k Inštitútu času. Toto zariadenie je takzvaným štandardom času, ľudia na celom svete sú voči nemu kontrolovaní. Mimochodom, v skutočnosti to nevyzerá ako „chodítka“v tradičnom zmysle slova, ale pripomína to najpresnejšie zariadenie najkomplexnejšej konštrukcie, ktoré je založené na kvantovom princípe a hlavnou myšlienkou je výpočet časopriestoru pomocou oscilácií častíc s chybami rovnajúcimi sa iba 1 sekunde na 1000 rokov.

Ešte presnejšie

Ktoré sú dnes najpresnejšie hodiny na svete? V súčasnej realite vedci vynašli zariadenie, ktoré je 100-tisíckrát presnejšie ako parížsky štandard. Jeho chyba je jedna sekunda za 3,7 miliardy rokov! Výrobu tejto techniky má na svedomí skupina fyzikov z USA. Je to už druhá verzia zariadení na čas, postavená na kvantovej logike, kde spracovanie informácií prebieha podľa metódy podobnej napríklad kvantovým počítačom.

Pomocník pre výskum

Najnovšie kvantové zariadenia nielenže stanovujú ďalšie štandardy pri meraní takej veličiny, ako je čas, ale tiež pomáhajú výskumníkom v mnohých krajinách vyriešiť niektoré problémy, ktoré súvisia s takými fyzikálnymi konštantami, ako je rýchlosť svetelného lúča v vákuum alebo Planckova konštanta. Zvyšujúca sa presnosť meraní je priaznivá pre vedcov, ktorí dúfajú, že sa im podarí vystopovať dilatáciu času spôsobenú gravitáciou. A jedna z technologických spoločností v USA plánuje uviesť na trh dokonca sériové kvantové hodinky na každodenné použitie. Pravda, aká vysoká bude ich počiatočná hodnota?

Princíp fungovania

Atómové hodiny sa nazývajú aj kvantové hodiny, pretože fungujú na základe procesov, ktoré prebiehajú na molekulárnych úrovniach. Na vytvorenie vysoko presných zariadení sa neberú všetky atómy: zvyčajne je typické použitie vápnika a jódu, cézia a rubídia a tiež molekúl vodíka. V súčasnosti najpresnejšie mechanizmy na výpočet času založené na yttibériu vyrobili Američania. Na práci zariadenia sa podieľa viac ako 10 000 atómov, čo zaisťuje vynikajúcu presnosť. Mimochodom, predchodcovia, ktorí lámu rekordy, mali chybu za sekundu „iba“100 miliónov, čo je, ako vidíte, tiež značný čas.

Presný kremeň…

Pri výbere "chodítok" do domácnosti na každodenné použitie by sa samozrejme nemalo brať do úvahy jadrové zariadenia. Z domácich hodiniek sú dnes najpresnejšie hodiny na svete quartz, ktoré majú navyše v porovnaní s mechanickými rad výhod:vyžadujú továreň, prácu s pomocou kryštálov. Ich cestovné chyby sú v priemere 15 sekúnd za mesiac (mechanické môžu zvyčajne meškať o tento čas za deň). A najpresnejšie náramkové hodinky na svete zo všetkých quartzových hodiniek sú podľa mnohých odborníkov od Citizenu Chronomaster. Môžu mať chybu len 5 sekúnd za rok. Z hľadiska nákladov sú dosť drahé - do 4 tisíc eur. Na druhom stupni pomyselného Longines pódiu (10 sekúnd za rok). Už sú oveľa lacnejšie - asi 1000 eur.

…a mechanické

Väčšina mechanických prístrojov na meranie času vo všeobecnosti nie je príliš presná. Jedno zo zariadení sa však predsa len chváli. Hodiny vyrobené v 20. storočí pre radnicu v Kodani majú obrovský mechanizmus 14 000 prvkov. Kvôli ich zložitému dizajnu, ako aj pomerne pomalej funkčnosti sú ich chyby merania sekundové každých 600 rokov.