Kako rade atomski satovi

Isidor Rabi, profesor fizike na Sveučilištu Columbia, predložio je projekt bez presedana: sat koji radi na principu atomske magnetske rezonancije. To se dogodilo 1945. godine, a već 1949. godine Nacionalni ured za standarde izdao je prvi radni prototip. Čita vibracije molekule amonijaka. Cezij je ušao u posao mnogo kasnije: model NBS-1 pojavio se tek 1952. godine. 

• 

  Poboljšanje projekta

  Nacionalni fizički laboratorij u Engleskoj je 1955. stvorio prvi sat temeljen na cezijskoj gredi. Više od deset godina kasnije, tijekom generalne konferencije o mjerama i težinama, predstavljeni su napredniji satovi, koji također rade na temelju vibracija u atomu cezija. Model NBS-4 korišten je do 1990. godine.

• 

  Vrste sati

  Trenutno postoje tri vrste atomskih satova, koji rade na istom principu. Najtočniji cezijski sat odvaja atom cezija magnetskim poljem. Najjednostavniji atomski satovi, rubidij, upotrebljavaju rubidijev plin zatvoren u staklenu tikvicu. I konačno, atomski vodikovi satovi uzimaju vodikove atome kao referentnu točku, zatvorenu u školjku napravljenu od posebnog materijala - ne dopušta atomima da brzo izgube energiju.

• 

  U koje vrijeme

  Godine 1999. Nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST) predložio je još napredniju verziju atomskog sata. Model NIST-F1 dopušta pogrešku od samo jedne sekunde u dvadeset milijuna godina.

• 

  Najtočnije

  No fizičari iz NIST-a nisu se tu zaustavili. Znanstvenici su odlučili razviti novi kronometar, ovaj put na temelju atoma stroncija. Novi satovi rade na 60% prethodnog modela, što znači da gube jednu sekundu ne u dvadeset milijuna godina, nego u čak pet milijardi..

• 

  Mjerenje vremena

  Međunarodni sporazum odredio je jedinu točnu frekvenciju za rezonanciju čestica cezija. To je 9 192 631 770 hertz - pri podjeli izlaznog signala ovim brojem dobiva se točno jedan ciklus.