Aeg on abstraktne mõiste, millega iga inimene iga päev tegeleb. Kuid kas keegi mõtles sellele, kust aeg tuleb? Kes täpselt määrab, mis kell on? On olemas teatud ajatase, mis on orienteeritud kogu maailmale.
Mis on ajaline võrdlus?
Ajastandard on teaduslik ajaühik, mida esmane standard reprodutseerib võimalikult suure täpsusega. Aja võrdlusühik on teine. Teine ja herts on standardsed aja ja sageduse ühikud.
Kõige täpsema konstantse mõõtühiku valimiseks tuli teadlastel ületada mitu raskust. Algselt mõõdeti aega planeedi pöörlemisel telje ümber. Siiski selgus, et looded võivad päikeselise päeva kestust mõjutada.
Järgmises etapis hakati mõõtmiseks kasutama troopilist aastat (ühest pööripäevast teise). Tulemuste täpsus suurenes - teine vastas troopilise aasta numbrile 1 / 31556925,9447. Nende uuringute juhendamisel leiutasid teadlased pendli- ja kvartskellad.
Tulevikus oli vaja uusi mõõtmismeetodeid, kuna kvartskellad olid täpsemad kui looduslik standard. Nii et seal oli kvantgeneraator, molekulaarne kronomeeter ja 1967. aastal hakkasid nad võrdlusühiku arvutamiseks kasutama aatomi meetodit.
Tänu temale oli viite sekundi arvutamisel võimalik viga minimeerida.Selle meetodi kasutuselevõtuga hakkas teine vastama 9 192 631 770 elektromagnetilise kiirguse võnkumistele, mis esinevad tseesium-133 aatomi hüperfunktsionaalse struktuuri kahel tasandil üleminekul.
Huvitav fakt: eri riikides on mõõtmisstandardite uurimiseks loodud riiklikud keskused. Venemaal on see ülevenemaaline füüsikaliste, tehniliste ja raadiotehnika mõõtmiste instituut.
Aatomkell
Aatomi võrdluskell määrab aja, kasutades vibratsioone, mis on seotud protsessidega molekuli ja aatomi tasemel. Nende töö põhiolemus on see, et aatomid kiirgavad teatud tingimustel sama sagedusega elektromagnetilisi laineid. Tseesium-133 aatom on valitud üldtunnustatud standardiks.
Seadmel on navigeerimisel tõsine roll, kuna ilma selleta oleks võimatu kindlaks teha sõidukite asukohta, rakette ja kasutada ka satelliitsidet. Need koosnevad eristajast, generaatorist ja elektroonikakompleksist.
Nende loomiseks sobivad ainult teatud aatomid - need, mis ei sõltu välistest mõjudest, näiteks erineva päritoluga väljad (näiteks magnetilised). Sobivateks aatomiteks on tseesium, kaltsium, rubiidium jne. Peamine standard on tseesiumi aatomi üleminek. Ülejäänud loetakse teisejärguliseks ja neid võrreldakse tseesiumiga - viide.
Viide kella täpsusele
Võrdlusvaatluse jaoks töötasime välja aja skaala - AT. Kuid ka sellel seadmel on teatav viga. Seetõttu kasutatakse rahvusvahelist aatomiaega - TAI.Selle määramiseks võrreldakse erinevates metroloogilistes asutustes üle maailma paigaldatud aatomkellade näitu.
Kokku on selliseid kellasid umbes 400. Lihtsalt nende näitajate võrdlemisega kontrollitakse võrdluskella täpsust. Sevrese linnas (Prantsusmaa) on Rahvusvaheline Kaalude ja Mõõtude Büroo (BIPM).
See asutati 1875. aastal asutusena, kus hoitakse mõõtühikute standardeid, teostatakse metroloogilisi töid, teostatakse uuringuid ja tagatakse ühtse mõõtesüsteemi olemasolu. Võrreldes korrapäraselt aatomkellade toimivust võrdluskelladega, analüüsivad büroospetsialistid andmeid ja teevad vajadusel näitudele parandusi.
Samuti on olemas selline asi nagu koordineeritud universaalaeg - UTC. Just selle standardi järgi reguleeritakse kellasid kogu maailmas. See põhineb TAI mõõtesüsteemil, kuid UTC peetakse igapäevaelus mugavamaks. Perioodiliselt kohandatakse UTC aega 1-2 korda aastas (30. juuni või 31. detsember), lisades ühe sekundi.
Huvitav fakt: UTC aja koordineerimine toimub vastavalt universaalajale (UT), mis on otseselt seotud Maa pöörlemisega oma telje ümber. Kuna meie planeet hakkab järk-järgult aeglasemalt pöörlema (globaalse soojenemise tõttu), on tulevikus vaja UTC-d sagedamini muuta.
Aja etalon on TAI. Etalonkell on spetsiaalses rahvusvahelises kaalu- ja mõõtebüroos, mis asub Prantsusmaal.Nende näitu võrreldakse regulaarselt mitmesaja teise aatomkellaga erinevates metroloogilistes jaamades. Saadud andmete põhjal tehakse vajadusel parandusi.