Atomklocka: plats och intressanta fakta
Du har förmodligen hört termen atomklocka, men du vet inte exakt vad det är och du vet inte platsen. I den här artikeln kommer vi att berätta varifrån denna klocka ger exakt tid och några bakgrundsinformation om atomuret.
Atomklockor
Fyra atomklockor är i drift i Tyskland. Alla finns i Physikalisch-Technische Bundesanstalt i Braunschweig.
- En av dem, cesiumklockan CS2, har gett oss den exakta tiden sedan 1991. Till exempel får din radioklocka hemma eller på din arm exakt tid från denna atomklocka.
- Flera atomklockor är i drift i Österrike. Federal Office for Metrology and Surveying, med huvudkontor i Wien, ansvarar för detta.
- Atomtiden TAI kommer från en atomur i Schweiz. Laboratory for Time and Frequency of the Federal Office of Metrology i Wabern nära Bern driver också flera atomklockor.
Intressanta fakta om atomur
Atomklockor är kända för sin mycket exakta tid. Denna tid har standardiserats sedan 1967. Tidenheten som används för detta är en sekund.
- En sekund motsvarar exakt 9 192 631 770 mikrovågsvibrationer av cesiumstrålningen. Dessa vibrationer är grunden för våra atomur och vår tid.
- Som förväntat är bakgrunden till driften av en atomklocka fysik, men också kemi. Cesiumisotop 133 används för dagens atomklockor.
- Hur det fungerar är komplicerat. Enkelt uttryckt består en atomklocka som alla andra klockor också av en räknare och en klocka.
- Cesiumet fungerar som en klocka för atomuret. Det indunstas först i en ugn och buntas sedan in i en jet i vakuum. Cesiumatomerna är då i marktillstånd.
- I ett magnetiskt mikrovågsfält ändrar atomerna sitt tillstånd med en viss sannolikhet och räknas sedan.
- Mikrovågsfältet är inställt så att så många atomer som möjligt räknas. För en sekund är dessa 9 192 631 770 mikrovågsvibrationer som redan nämnts ovan.
- Tiden är så exakt eftersom strålningsfrekvensen för cesiumatomövergångarna är nästan konstant. Detta betyder att atomklockan i Braunschweig bara avviker med en miljarddels sekund varje år.
- Förresten, atomklockan har inte funnits sedan definitionen av tidsenheten andra år 1967.
- Den första atomklockan utvecklades 1949 i National Bureau of Standards i USA. Vid den tiden var det emellertid inte cesiumatomer utan ammoniakmolekyler.
I vår nästa artikel i tid kommer vi att berätta varför klockhanden svänger åt höger.