Atomic Clocks e il server NTP utilizzano la meccanica quantistica per raccontare il tempo
Pubblicato da Stuart on Dicembre 11th, 2008
Dire che il tempo non è così semplice come la maggior parte della gente pensa. In realtà la stessa domanda, 'qual è il tempo?' è una domanda alla quale anche la scienza moderna può non rispondere. Il tempo, secondo Einstein, è relativo; sta passando i cambiamenti per diversi osservatori, influenzati da cose come la velocità e la gravità.
Anche quando viviamo tutti sullo stesso pianeta e viviamo lo scorrere del tempo in modo simile, dire che il tempo può essere sempre più difficile. Da allora il nostro metodo originale di utilizzo della rotazione terrestre è stato scoperto come inaccurato poiché la gravità della Luna causa alcuni giorni per essere più lunghi di 24 ore e pochi per essere più brevi. In effetti, quando i primi dinosauri vagavano per la Terra un giorno era solo 22 ore!
Mentre gli orologi meccanici ed elettronici ci hanno fornito una certa precisione, le nostre moderne tecnologie hanno richiesto misurazioni del tempo molto più accurate. Il GPS, il commercio su Internet e il controllo del traffico aereo sono solo tre settori che sono stati suddivisi secondo i tempi è incredibilmente importante.
Quindi, come possiamo tenere traccia del tempo? L'uso della rotazione terrestre si è dimostrato inaffidabile, mentre gli oscillatori elettrici (orologi al quarzo) e gli orologi meccanici sono accurati solo per un secondo o due al giorno. Sfortunatamente per molte delle nostre tecnologie una seconda imprecisione può essere troppo lunga. Nella navigazione satellitare, la luce può percorrere 300,000 km in poco più di un secondo, rendendo inutile l'unità media del navigatore satellitare se ci fosse un secondo di imprecisione.
La soluzione per trovare un metodo accurato per misurare il tempo è stata quella di esaminare la molto piccola - meccanica quantistica. La meccanica quantistica è lo studio dell'atomo e le sue proprietà e il modo in cui interagiscono. È stato scoperto che gli elettroni, le minuscole particelle che orbitano atomi hanno cambiato il percorso che orbita e rilasciato una quantità precisa di energia quando lo fanno.
Nel caso dell'atomo di cesio questo si verifica quasi nove miliardi di volte al secondo e questo numero non si altera mai e quindi può essere usato come un metodo estremamente affidabile per tenere traccia del tempo. Gli atomi di cesio sono usati din orologi atomici e in effetti il secondo è ora definito come appena sopra 9 miliardi di cicli di radiazione dell'atomo di cesio.
Gli orologi atomici sono la base di molte delle nostre tecnologie. L'intera economia globale conta su di loro con il tempo trasmesso da NTP time server su reti di computer o trasmesse via satellite tramite satelliti GPS; assicurare che tutto il mondo mantenga lo stesso tempo, preciso e stabile.
Una scala cronologica globale ufficiale, Coordinated Universal Time (UTC) è stata sviluppata grazie a orologi atomici che consentono al mondo intero di funzionare nello stesso tempo entro pochi millesimi di secondo l'uno dall'altro.
Questo post è stato scritto da Stuart
