สิ่งแวดล้อม

นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลก - ควอนตัม

สารบัญ:

นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลก - ควอนตัม
นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลก - ควอนตัม
Anonim

เวลาแม้ว่าความจริงที่ว่านักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถคลี่คลายสาระสำคัญที่แท้จริงได้ในที่สุด แต่ก็ยังมีหน่วยการวัดของตัวเองที่สร้างขึ้นโดยมนุษย์ และอุปกรณ์สำหรับการคำนวณที่เรียกว่านาฬิกา อะไรคือความหลากหลายของพวกเขาอะไรคือนาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลก? สิ่งนี้จะถูกกล่าวถึงในเนื้อหาปัจจุบันของเรา

Image

นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลกคืออะไร?

พวกเขาถือว่าเป็นอะตอม - พวกเขามีข้อผิดพลาดเล็กน้อยซึ่งสามารถเข้าถึงได้เพียงวินาทีเดียวเป็นเวลาพันล้านปี อันดับที่ 2 ไม่น่านับถือน้อยนาฬิกาควอตซ์ชนะแท่น พวกเขาอยู่ข้างหลังในหนึ่งเดือนหรือวิ่งไปข้างหน้าเพียง 10-15 วินาที แต่กลไกไม่ใช่นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลก พวกเขาจะต้องเริ่มต้นและล้มเหลวตลอดเวลาและที่นี่ข้อผิดพลาดเป็นลำดับที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง

Image

นาฬิกาอะตอมที่แม่นยำที่สุดในโลก

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วอุปกรณ์อะตอมสำหรับการวัดเชิงเวลานั้นละเอียดถี่ถ้วนและสามารถเปรียบเทียบข้อผิดพลาดกับการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวเคราะห์ของเรากับไมโครพาร์ติเคิลที่ใกล้ที่สุด ไม่ต้องสงสัยเลยว่าคนธรรมดาทั่วไปในชีวิตประจำวันไม่จำเป็นต้องมีกลไกที่แม่นยำเช่นนี้เลย สิ่งเหล่านี้ถูกใช้โดยนักวิจัยจากวิทยาศาสตร์เพื่อทำการทดลองต่าง ๆ ที่ต้องการการคำนวณขั้นสูงสุด พวกเขาให้โอกาสแก่ผู้คนในการตรวจสอบ "หลักสูตรเวลา" ในพื้นที่ต่าง ๆ ของโลกหรือทำการทดลองที่ยืนยันทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปรวมถึงทฤษฎีและสมมติฐานทางกายภาพอื่น ๆ

Image

เกณฑ์มาตรฐานปารีส

นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลกคืออะไร? มันถูกพิจารณาว่าเป็นชาวปารีสซึ่งเป็นของสถาบันเวลา อุปกรณ์นี้เป็นมาตรฐานเวลาที่เรียกว่าผู้คนทั่วโลกตรวจสอบ ในความเป็นจริงแล้วมันไม่ได้มีลักษณะคล้ายกับ "วอล์กเกอร์" ในความหมายดั้งเดิมของคำ แต่คล้ายกับอุปกรณ์ที่แม่นยำที่สุดของการก่อสร้างที่ซับซ้อนที่สุดซึ่งอยู่บนพื้นฐานของหลักการควอนตัมและแนวคิดหลักคือการคำนวณพื้นที่ - เวลา ที่สองเป็นเวลา 1, 000 ปี

แม่นยำยิ่งขึ้น

วันนี้นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลกคืออะไร? ในความเป็นจริงในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำมากกว่ามาตรฐานปารีสถึง 100, 000 เท่า ข้อผิดพลาดคือหนึ่งวินาทีใน 3.7 พันล้านปี! กลุ่มนักฟิสิกส์จากสหรัฐอเมริการับผิดชอบการทำงานของเทคนิคนี้ มันเป็นรุ่นที่สองของอุปกรณ์สำหรับเวลาที่สร้างขึ้นบนตรรกะควอนตัมที่ประมวลผลข้อมูลโดยใช้วิธีการที่คล้ายกับตัวอย่างเช่นคอมพิวเตอร์ควอนตัม

Image

ความช่วยเหลือด้านการวิจัย

อุปกรณ์ควอนตัมล่าสุดไม่เพียง แต่ตั้งมาตรฐานอื่น ๆ ในการวัดปริมาณเช่นเวลา แต่ยังช่วยนักวิจัยในหลาย ๆ ประเทศเพื่อแก้ไขปัญหาบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับค่าคงที่ทางกายภาพเช่นความเร็วของลำแสงในสุญญากาศหรือค่าคงตัวของพลังค์ ความแม่นยำในการวัดที่เพิ่มขึ้นนั้นดีสำหรับนักวิทยาศาสตร์พวกเขาหวังว่าจะติดตามการยืดเวลาที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง และหนึ่งใน บริษัท เทคโนโลยีในสหรัฐอเมริกาวางแผนที่จะเปิดตัวนาฬิกาควอนตัมแบบอนุกรมเพื่อใช้ในชีวิตประจำวัน จริงแล้วต้นทุนหลักของพวกเขาจะสูงแค่ไหน?

หลักการทำงาน

นาฬิกาอะตอมเรียกอีกอย่างว่าควอนตัมนาฬิกาเพราะมันทำงานบนพื้นฐานของกระบวนการที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุล ไม่ใช่ว่าอะตอมทั้งหมดจะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูง: การใช้แคลเซียมและไอโอดีน, ซีเซียมและรูบิเดียมและโมเลกุลไฮโดรเจนก็มักจะมีลักษณะ ในขณะนี้กลไกที่แม่นยำที่สุดในการคำนวณเวลาบนพื้นฐานของ yttiberium นั้นผลิตโดยชาวอเมริกัน มีอะตอมมากกว่า 10, 000 ชนิดที่เกี่ยวข้องกับค่าแรงของอุปกรณ์ซึ่งให้ความแม่นยำที่ยอดเยี่ยม โดยวิธีการก่อนหน้าทำลายสถิติมีข้อผิดพลาดต่อวินาทีของ "เท่านั้น" 100 ล้านซึ่งคุณเห็นเป็นเวลามาก

วิจิตรควอตซ์ …

เมื่อเลือก“ วอล์กเกอร์” ในครัวเรือนสำหรับการใช้งานทุกวันแน่นอนว่าไม่ควรคำนึงถึงอุปกรณ์ปรมาณู ในครัวเรือนทุกวันนี้นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลกคือควอตซ์ซึ่งมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับนาฬิกาเชิงกล: พวกเขาไม่ต้องการโรงงานพวกเขาทำงานด้วยคริสตัล ข้อผิดพลาดการเดินทางเฉลี่ยของพวกเขาคือ 15 วินาทีต่อเดือน (ข้อผิดพลาดทางกลไกมักล่าช้าหลังเวลานี้ต่อวัน) และเป็นนาฬิกาข้อมือที่แม่นยำที่สุดในโลกของควอตซ์ทุกชิ้นตามที่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนกล่าวคือ Citizen - Chronomaster พวกเขาอาจมีข้อผิดพลาดเพียง 5 วินาทีต่อปี มีค่าใช้จ่ายค่อนข้างแพง - ภายใน 4 พันยูโร ในขั้นตอนที่สองของ Longines แท่นจินตภาพ (10 วินาทีต่อปี) พวกเขามีราคาถูกกว่ามาก - ประมาณ 1, 000 ยูโร

Image