С наближаването на лятното часово време ще видите много напомняния, които да сменят часовника си с час напред, преди да спите в събота вечер. Това ни накара да се замислим за часовниците, които си поставиха. Достъпни широко за едва $ 10 или $ 15, тези радиоуправляеми часовници са все по-популярни, тъй като автоматично се приспособяват към промените във времето и ще работят практически навсякъде в континенталните щати. Може би вече сте собственик на един от тях. Но може да не знаете как работят.
Свързано съдържание
- Може ли звукът да обясни мистерия на 350-годишен часовник?
Нискотехнологичният външен вид на този часовник крие сложна система, за да го поддържа точно в тон с онова, което Националният институт за стандарти и технологии смята за официално време: часовник, калибриран от движението на струпване на цезиеви атоми в Боулдър, Колорадо. Приютен в лабораторията за физически измервания на NIST, това е официалният атомен часовник и той запазва време за цялата страна.
Усъвършенстваният апарат - известен като NIST-F1 - е най-новият в редица високотехнологични атомни часовници и официално е приет за стандарт на САЩ през 1999 г. Точността на NIST-F1 непрекъснато се подобрява и от 2010 г. учените изчисли, че неговата несигурност е намалена до степен, че няма да спечели или загуби секунда в течение на 100 милиона години.
Тази степен на точност се постига чрез сложна технологична настройка. През 1967 г. Международното бюро за тежести и мерки официално определи една секунда като времето, необходимо на един цезиев атом за преминаване между енергийните нива определен брой пъти - тоест естествената резонансна честота на цезия. NIST-F1 е известен като атомен часовник на фонтан с цезий, защото използва масив от лазери, подобен на фонтан, за да манипулира цезиевите атоми и да открива тази честота възможно най-точно.
Вътре в устройството шест мощни лазера са насочени към газ, съдържащ цезиеви атоми, забавяйки движението им и ги охлажда до температури само милионни градуси над абсолютната нула. На следващо място, чифт вертикални лазери изтласкват струпаното кълбо от цезиеви атоми на около метър нагоре в кухината, което е изпълнено с микровълново излъчване. Докато се движи назад надолу, друг лазер е насочен към атомите и открива колко са променени от микровълните. Учените калибрират честотата на микровълновата печка, за да увеличат максимално броя на засегнатите атоми.
NIST използва тази мярка за резонансна честота на цезия като официална секунда за американския стандарт за основно време. Но как се стига до вашия радиоуправляем часовник? Официалният стандарт за време е изпратен до WWVB, радиоволновата станция за къси вълни на NIST във Форт Колинс, Колорадо. Веднъж на минута WWVB използва пет антени, за да излъчва цифров код, указващ официалното време - включително годината, датата, часа, минутата и дали лятното часово време е в сила - в цялата страна.
Повечето радиоуправляеми часовници са програмирани да приемат този сигнал веднъж на ден с вградени приемници и съответно калибрират времето си. Експертите твърдят, че вашият радиоуправляем часовник ще работи най-добре, когато е разположен близо до прозорец, обърнат към източника на излъчването, Форт Колинс. Много други страни имат свои официални предавания за време, базирани на други атомни часовници.
Часовник, който остава точен 100 милиона години, е доста добър, нали? Не за NIST. През 2010 г. те обявиха напредък в разработването на нов „квантов логически часовник“, който запазва времето на базата на един атом алуминий. Новият часовник нито ще спечели, нито ще загуби секунда за 3, 7 милиарда години, съобщават изследователите, присвоявайки му титлата най-прецизен часовник в света.
Така че тази година, ако вашият часовник автоматично скочи с час напред в 2 часа сутринта в неделя, не забравяйте, че сложната настройка на лазери и атоми на хиляди километри е причината защо. Със сигурност сме изминали дълъг път от гледането на слънчеви часовници и навиването на часовници.
