Kako delujejo atomske ure

Isidor Rabi, profesor fizike na univerzi Columbia, je predlagal projekt brez primere: uro, ki deluje na principu atomske magnetne resonance. To se je zgodilo leta 1945 in že leta 1949 je nacionalni urad za standarde izdal prvi delovni prototip. Beleži vibracije molekule amoniaka. Cezij je šel v podjetje veliko kasneje: model NBS-1 se je pojavil šele leta 1952. 

• 

  Izboljšanje projekta

  Nacionalni fizikalni laboratorij v Angliji je leta 1955 izdelal prvo uro, ki je temeljila na cezijskem nosilcu. Več kot deset let kasneje, med generalno konferenco o ukrepih in težah, so bile predstavljene naprednejše ure, ki delujejo tudi na osnovi vibracij v atomu cezija. Do leta 1990 je bil uporabljen model NBS-4.

• 

  Vrste ur

  Trenutno obstajajo tri vrste atomskih ur, ki delujejo na istem principu. Najbolj natančna cezijeva ura ločuje atom cezija z magnetnim poljem. Najenostavnejše atomske ure, rubidij, uporabljajo plin iz rubidija, zaprt v stekleni bučki. In končno, atomske vodikove ure vodikovi atomi vzamejo kot referenčno točko, zaprto v lupini iz posebnega materiala - ne dopušča, da bi atomi hitro izgubili energijo.

• 

  Kdaj

  Leta 1999 je Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo (NIST) predlagal še naprednejšo različico atomske ure. Model NIST-F1 omogoča napako le ene v dvajsetih letih.

• 

  Najbolj natančno

  Toda fiziki iz NIST se niso ustavili. Znanstveniki so se odločili razviti nov kronometer, tokrat na podlagi atomov stroncija. Nove ure delajo na 60% prejšnjega modela, kar pomeni, da izgubijo eno sekundo ne v dvajsetih letih, ampak v petih milijardah..

• 

  Merjenje časa

  Mednarodni sporazum je določil edino natančno frekvenco za resonanco cezijevega delca. To je 9 192 631 770 hertz - pri deljenju izhodnega signala s to številko dobimo natanko en cikel.