Tātad ,pirmais raksts,kas man arī nevisai traucēs.Bez liekas,tērzēšanas ķeršos klāt.Secība būs no vissenakajiem līdz mūsdienu jaunākās tehnologijas pulksteņiem.
Jauku lasīšanu.
Laika mērīšana ir sena vēsture.Kopš ēģiptieši pirms 5500 gadu sāka mērīt laiku,ir notikusi grandioza attīstība. No diennakts iedalījuma dienā un naktī mēs esam tikuši līdz tik precīzai laika mērīšana ,ka runa ir par vienas sekundes zudumu 650 miljonu gadu laikā.
1958.g Izveido pirmo starptautisko atomāro laika standartu.
Sekundi oficiāli definē kā 9 192 631 770 svārstību periodus ķīmiskā elementa cēzija(133) atomā.
1974.g. ASV ar satelītu pirmoreiz palaiž atompulksteni orbītā apkārt Zemei. Šis notikums ievada GPS sistēmas izstrādes ēru.
Tagad pastāstīšu sīkāk par atompulksteņiem un to principu.
Optiskie atompulsksteņi ir izvirzījuši jaunus precizitātes standartus. 2008. gadā ASV Nacionālā standartu un tehnologiju institūtā (NIST) zinātnieki izstrādāja optisko dīvsudraba pulksteni,kura precizitāte pieļauj vienas sekundes zudumu 650 miljonu gadu laikā.Visos pulksteņos ir divi komponenti-oscilators,kas svārstās ar noteiktu intervālu,un skaitītājs,kas skaita svārstības.Vecmāmuļas pulkstenī ar dzeguzi oscilators,ir svārsts ,kas šūpojas šurpu turpu reizi sekundē,savukārt digitālo pulksteņu pamatā ir svārstibas kvarca kristālos.Arī atompulksteņi darbojas pēc šāda principa ,tikai to oscilators ir mikroviļņi,kas svārstās ar stingri noteiktu frekvenci,ko mēra skaitītājs.
Cēzija atoms definē sekundi.
Mūsdienu cēzija atompulksteņus diez vai var seviški uzlabot,jo tajos izmantotie mikrovilņi ar deviņiem miljardiem svārstību sekundē ir samērā lēns svārsts,kas ierobežo precizitāti un stabilitāti.Taču dažu citu elementu atomos ar lāzera gaismu tuvējā infrasarkanajā,redzamajā un ultravioletajā diapazonā var izraisīt piemērotas elektronu pārejas.Izstarotās frekvences ir 100 000 reižu lielākas par mikroviļņu frekvencēm, un tas paver iespēju izgatavot pulksteņus,kuru novirze būtu tikai viena sekunde 100 miljardu gadu laikā. Ja šāds atompulkstenis būtu tikšķējis kopš Liela Sprādziena pirms 13,7 miljardiem gadu,tas vēl nebūtu ķļūdījies par sekundes ceturtdaļu.Cēzija pulkstenī elektrona spins mainās brīdī,kad atomi mijiedarbojas ar mikroviļņu starojumu,kas svārstās 9 192 631 770 reižu sekundē.Šī precīzi noteiktā frekvence definē sekundi.Cēzija pulkstenis satur gāzi,kurā ir vairāki miljonu atomu, un sistēma patstāvīgi mēra,cik liels skaits atomu rodas abos atšķirīgajos stāvokļos.
Lāzers nodrošina precizitāti.
Cēzija pulksteņos,ko izmanto par frekveņču standartu,atomus atdzesē ar lāzera stariem.Atomu atdzesēšanu izmantojot lāzeru,var salīdzināt ar ripojošas biljarda bumbiņas nobremzēšanu,bombardējot to ar miljoniem galda tenisu bumbiņu,kas atbilst lāzera stara fotoniem.ASV un Francijas pulksteņi ir tā dēvētie strūklakas pulksteņi,kuros cēzija atomus vispirms notver optiskajā slazdā un atdzesē līdz dažām grāda miljonajām daļām virs absolūtās nulles (apmēŗam -273 grādi pēc Celsija).Tad slazds atveras un ultraaukstie atomi saņem grūdienu no lāzera stara,kas raida miljoniem cēzija atomu agšup metriem tālā lidojumā,kurā tie mijiedarbojas ar mikroviļņu starojumu.
Jonu pulkstenim-optisks kabelis
Jaunie optiskie atompulksteņi iedalāmi divās grupās. Pirmie,pie kuriem pieder arī NIST dzīvsudraba pulksteni,mēra laiku,izmantojot vienu pašu jonu-elektriski lādētu daļiņu.Elektriskais lauks pozitīvi lādētu dzīvsudraba jonu notur jonu slazdā,kas ar šķidru hēliju atdzesēts līdz četrim grādiem virs absolūtās nulles.Ar lāzera staru jonu atdzesē vēl vairāk-līdz dažām grāda miljonajām daļām,tā,ka tas atrodas tikpat kā miera stāvoklī.Dzīvsudraba pulksteņa oscilators ir ultravioletais lāzera stars ar vairāk nekā miljarda gigahercu lielu frekvenci,jeb,pavisam precīzi, 1 052 871 833 148 990 438 svārstībām sekundē.Pulksteņa precizitāte pieļāuj tikai vienas sekundes novirzi 650 miljonu gadu laikā.
Otra optisko atompulskteņu grupa pamatojoties uz tūkstošiem neitrālu,piemēram,stroncija vai iterbija,atomu,ko tur optiskajā slazdā un atdzesē ar lāzera starojumu.Izmantojot vairāku kilometru garu optisko kabeli,tika salīdzināti divi šādi pulksteņi. Stroncija pulksteņa oscilators ir sarkanā lāzera stars,kurā viļņi svārstāš 429 228 323 965 507 reizes sekundē.Tā precizitāte atbilst sekundes novirzei 100 miljonu gadu laikā.
