Atomikello: sijainti ja mielenkiintoisia faktoja
Olet todennäköisesti kuullut termi atomikello, mutta et tiedä tarkalleen mitä se on, etkä tiedä sijaintia. Tässä artikkelissa kerromme sinulle, mistä tämä kello tarjoaa tarkan ajan ja muutamat taustatiedot atomikellosta.
Atomikellojen sijainnit
Saksassa on toiminnassa neljä atomikelloa. Kaikki ovat Physikalisch-Technische Bundesanstaltissa Braunschweigissä.
- Yksi niistä, cesium kello CS2, on antanut meille tarkan ajan vuodesta 1991. Esimerkiksi kotona tai käsivarressa oleva radiokello saa tarkan ajan tämän atomikello.
- Useita atomikelloja on toiminnassa Itävallassa. Tästä vastaa liittovaltion metrologian ja geodeetian toimisto, jonka pääkonttori on Wienissä.
- TAI-atomiaika tulee sveitsiläisestä atomikellasta. Wabernin lähellä Bernissä sijaitsevan liittovaltion metrologian viraston ajan- ja taajuuslaboratorio toimii myös useita atomikelloja.
Mielenkiintoisia faktoja atomikelloista
Atomikello tunnetaan erittäin tarkasta ajastaan. Tämä aika on standardisoitu vuodesta 1967. Tätä varten käytetty aikayksikkö on yksi sekunti.
- Yksi sekunti vastaa tarkalleen cesium-säteilyn 9 192 631 770 mikroaaltotärinää. Nämä värähtelyt ovat atomikellojemme ja aikamme perusta.
- Kuten odotettiin, atomikellojen toiminnan tausta on fysiikka, mutta myös kemia. Cesium-isotooppia 133 käytetään nykypäivän atomikelloihin.
- Tapa, jolla se toimii, on monimutkainen. Yksinkertaisesti sanottuna atomikello, kuten mikä tahansa muu kello, sisältää myös laskurin ja kellon.
- Cesium toimii atomikellokellona. Se haihdutetaan ensin uunissa ja niputetaan sitten suihkuun tyhjössä. Cesiumatomit ovat sitten pohjatilassa.
- Magneettisessa mikroaaltokentässä atomit muuttavat tilaa tietyllä todennäköisyydellä ja lasketaan sitten.
- Mikroaaltokenttä asetetaan siten, että mahdollisimman monta atomia lasketaan. Nämä ovat sekunnin ajan edellä mainitut 9 192 631 770 mikroaaltotärinää.
- Aika on niin tarkka, koska cesiumatomiatransitioiden säteilytaajuus on melkein vakio. Tämä tarkoittaa, että Braunschweigin atomikello poikkeaa vuosittain vain miljardilla sekunnilla.
- Muuten, atomikello ei ole ollut paikallaan sen jälkeen, kun aikayksikkö oli määritelty toiseksi vuonna 1967.
- Ensimmäinen atomikello kehitettiin vuonna 1949 Yhdysvaltain National Bureau of Standards -yrityksessä. Tuolloin se ei kuitenkaan ollut ceesiumiatomeja, vaan ammoniakkimolekyylejä.
Seuraavassa artikkelissamme ajoissa kerromme sinulle, miksi kellon käsi kääntyy oikealle.