Inntil nylig ble den mest nøyaktige klokken ansett som en kvanteklokke, som var feil med bare 1 sekund på 3,7 milliarder år. De ble overgått av den atomeksperimentelle klokken som ble utviklet i USA, i delstaten Colorado.
I 2014 kunngjorde en gruppe forskere fra University of Colorado Boulder og National Institute of Standards and Technology oppfinnelsen av strontium-atomuret. Denne klokken er 1,5 ganger mer nøyaktig enn de forrige.
Hvis en slik klokke kunne fungere kontinuerlig i fem milliarder år, ville den ikke løpe fremover og ikke ligge etter et eneste sekund.
I denne mest nøyaktige klokken i verden er flere tusen strontiumatomer ordnet i kjeder med omtrent hundre filtre, som er et optisk gitter dannet av en kraftig laserstråle.
Frekvensen av vibrasjoner av strontiumatomer er 430 milliarder ganger per sekund. Takket være denne frekvensen er strontiumklokker mye mer nøyaktige enn cesiumklokkene som er anerkjent av verdensstandardene.
Strontium versus cesium klokker
I følge internasjonale standarder anses cesiumbaserte atomklokker som de mest nøyaktige klokkene. Slike er for eksempel NIST-F1-klokker i Colorado, USA.
Optiske strontiumklokker fungerer ved høyere frekvenser enn cesiumklokker, som bruker mikrobølger. På grunn av sin høye nøyaktighet og stabilitet kan strontiumklokker godt erstatte cesium og bli anerkjent over hele verden som den viktigste standarden for måling av verdens tid.
Hvordan effektiviteten til en atomur måles
To hovedparametere brukes til å måle effektiviteten til en atomur: stabilitet og nøyaktighet. Stabilitet indikerer hvordan klokkens hastighet endres over tid og er viktig for bevegelsens langsiktige funksjon. Nøyaktighet viser hvor nær klokken er resonansfrekvensen der de bundne atomene vibrerer mellom energinivåene.
Når det gjelder stabilitet og nøyaktighet, slår den eksperimentelle strontiumklokken alle rekorder.
Hvorfor trenger du en atomur
Tidsmålingsteknologi har utviklet seg fra mindre til mer nøyaktig. Først var det nok å måle hver time, så ble det mulig å måle minutter og sekunder.
Til tross for høy nøyaktighet virker ikke atomurene så nødvendige for mennesker. Men dette er bare ved første øyekast.
En slik nøyaktighet av tidsmåling er nødvendig for noen systemer, hvor til og med en milliarddel av et sekund spiller en viktig rolle. For eksempel brukes atomur til å synkronisere driften av telekommunikasjonssystemer, samt satellittnavigasjonssystemer.
Bedrifter som leverer strøm bruker atomteknologi for å finne ut hvor elektriske ledninger er skadet. Romutforskning bruker atomursteknologi for å gjøre radioobservasjoner av fjerne romobjekter.
Frekvens er et begrep som gjelder tid. Dette er størrelsen på tiden, dette er tempoet klokken går. Denne verdien tas i betraktning i radio- og fjernsynssendinger for å unngå overlapp mellom stasjoner og kanaler.
Observasjoner av rommet med en probe inne i solsystemet er umulig uten deltakelse av nøyaktige atomur på jordens stasjoner.
Tiden spiller en viktig rolle i bestillingen av ulike typer menneskelig aktivitet. Finansmarkedene krever mer og mer nøyaktige beregninger for å bestemme tidspunktet for transaksjonene.
