Do nedavnega je najbolj natančna ura veljala za kvantno uro, kar je bilo napačno le 1 sekundo v 3,7 milijarde let. Presegla jih je atomska poskusna ura, razvita v ZDA, v zvezni državi Kolorado.
Leta 2014 je skupina raziskovalcev z univerze Colorado Boulder in Nacionalnega inštituta za standarde in tehnologijo napovedala izum atomske ure stroncija. Ta ura je 1,5-krat natančnejša od prejšnjih.
Če bi takšna ura lahko neprekinjeno delovala pet milijard let, potem ne bi tekla naprej in ne bi zaostajala niti za eno sekundo.
V tej najbolj natančni uri na svetu je več tisoč atomov stroncija razporejenih v verige približno sto filtrov, ki so optična mreža, ki jo tvori močan laserski žarek.
Pogostost vibracij atomov stroncija je 430 milijard krat na sekundo. Zahvaljujoč tej frekvenci so stroncijeve ure veliko bolj natančne kot cezijeve ure, ki jih priznavajo svetovni standardi.
Stroncijeve in cezijeve ure
V skladu z mednarodnimi standardi atomske ure na osnovi cezija veljajo za najbolj natančne ure. Takšne so na primer ure NIST-F1 v ameriškem Koloradu.
Optične stroncijeve ure delujejo na višjih frekvencah kot cezijeve ure, ki uporabljajo mikrovalovne pečice. Zaradi visoke natančnosti in stabilnosti lahko stroncijeve ure nadomeščajo cezij in so po vsem svetu priznane kot glavni standard za merjenje svetovnega časa.
Kako se izmeri učinkovitost atomske ure
Za merjenje učinkovitosti atomske ure se uporabljata dva glavna parametra: stabilnost in natančnost. Stabilnost kaže, kako se hitrost ure spreminja skozi čas in je pomembna za dolgoročno delovanje gibanja. Natančnost kaže, kako blizu je ura resonančni frekvenci, pri kateri vezani atomi vibrirajo med nivoji energije.
V smislu stabilnosti in natančnosti eksperimentalna ura stroncija podira vse rekorde.
Zakaj potrebuješ atomsko uro?
Tehnologija merjenja časa se je iz manj razvila v natančnejšo. Sprva je bilo dovolj meriti vsako uro, nato je postalo mogoče meriti minute in sekunde.
Kljub visoki natančnosti se atomske ure človeku ne zdijo tako potrebne. A to je le na prvi pogled.
Takšna natančnost merjenja časa je potrebna za nekatere sisteme, kjer ima celo milijarda sekunde pomembno vlogo. Na primer, atomske ure se uporabljajo za sinhronizacijo delovanja telekomunikacijskih sistemov in satelitskih navigacijskih sistemov.
Podjetja, ki dobavljajo električno energijo, uporabljajo jedrsko tehnologijo, da natančno določijo, kje so poškodovane električne žice. Raziskovanje vesolja uporablja tehnologijo atomske ure za radijsko opazovanje oddaljenih vesoljskih predmetov.
Frekvenca je koncept, ki velja za čas. To je velikost časa, to je hitrost, s katero teče ura. Ta vrednost se upošteva pri radijskih in televizijskih oddajah, da se prepreči prekrivanje med postajami in kanali.
Opazovanje vesolja s sondo znotraj sončnega sistema je nemogoče brez sodelovanja natančnih atomskih ur na zemeljskih postajah.
Čas igra pomembno vlogo pri urejanju različnih vrst človeških dejavnosti. Finančni trgi zahtevajo vedno bolj natančne izračune pri določanju časa transakcij.
