A fost lansat noul ceas atomic, ce da ora exacta cu precizie de o secunda la 300 de milioane de ani

??Departamentul american al Institutul National pentru Standarde si Tehnologie (NIST) a lansat oficial un nou ceas atomic, denumit NIST-F2, ce va servi ca pentru reglarea orei exacte in domeniul civil american si ca standard de frecventa, impreuna cu actualul NIST -F1.

NIST-F2 are o precizie de o secunda la 300 de milioane de ani, ceea ce il face de aproximativ trei ori mai precis decat NIST-F1, care a servit ca standard al orei exacte din anul 1999. Ambele ceasuri folosi o resursa de atomi de cesiu.

Oamenii de stiinta de la NIST au raportat recent primele date oficiale de performanta pentru NIST-F2, care a fost, timp de aproximativ zece ani, in proces de cercetare si testare la Biroul International de Masuri si Greutati (BIPM), situat in apropiere de Paris, Franta. Agentia franceza prelucreaza datele de la ceasurile atomice din intreaga lume, pentru a produce Universal Time Coordinated (UTC), standardul international de timp. Potrivit datelor BIPM, NIST-F2 este acum cel mai precis standard de timp din intreaga lume.

NIST-F2 este cel mai recent dintr-o serie de ceasuri atomice pe baza de atomi de cesiu, dezvoltate de NIST din anii 1950. In rolul sau in calitate de autoritate de masurare a timpului din SUA, NIST se straduieste sa avanseze in domeniul atomic, care este parte a infrastructurii de baza a societatii moderne. Multe tehnologii de zi cu zi, cum ar fi telefoanele celulare, Global Positioning System (GPS), receptoare de satelit si reteaua de energie electrica se bazeaza pe acuratetea mare data de ceasurile atomice. Imbunatatirea standardului de timp a adus in paralel o crestere a performantelor tehnologice si de inovare.

„Daca am invatat ceva in ultimii 60 de ani de cand construim ceasuri atomice, am invatat ca de fiecare data cand vom construi un ceas bun, cineva vine cu o utilizare pentru el, ce nu a putut fi prevazuta”, a declarat fizicianul Steven Jefferts, lead designer de NIST-F2.

Pentru moment, NIST intentioneaza sa opereze simultan atat NIST-F1 si NIST-F2.Comparatiile pe termen lung ale celor doua ceasuri vor ajuta oamenii de stiinta din cadrul NIST sa continue sa imbunatateasca aceste dispozitive, ce servesc ca standarde SUA pentru timp civil. In SUA doar Observatorul Naval mentine standardele de timp militare.

Cum functioneaza ceasurile atomice. Diferentele dintre NIST-F1 si F2-NIST

Ceasurile atomice NIST-F1 si F2-NIST functioneaza in baza frecventei atomului de cesiu, care este 9192631770 vibratii pe secunda, fiind utilizate pentru a defini unitatea internationala de timp. Diferenta operationala este data de faptul ca F1 opereaza la temperaturi de circa 27 °C, in timp ce atomii din F2 sunt protejati intr-un mediu mult mai rece (minus 193 °C). Aceasta racire scade dramatic radiatia de fond si, prin urmare, reduce erorile de masurare extrem de mici, care trebuie sa fie corectate in NIST-F1.

Etaloanele primare din cadrul NIST-F1 si NIST-F2 sunt controlate de mai multe ori in fiecare an pentru a calibra receptiile NIST si pentru a stabili ora oficiala. Ceasuri NIST contribuie, de asemenea, la stabilirea UTC. Din punct de vedere tehnic, atat F1 cat si F2 sunt standarde de frecventa, ceea ce inseamna ca sunt folosite pentru a masura dimensiunea temporala si calibrarea orei exacte din intreaga lume.

NIST ofera o gama larga de servicii de sincronizare si de masurare pentru a satisface o gama larga a nevoilor populatiei. Timpul oficial NIST este folosit inclusiv pentru tranzactii financiare de sute de miliarde de dolari din SUA. Timpul NIST este, de asemenea, difuzat in industrie si public prin intermediul „Serviciului de timp Internet”, care in acest an a primit aproximativ 8 miliarde de cereri automate pe zi pentru a sincroniza ceasurile computerelor si a dispozitivelor de retea. Se estimeaza ca aproximativ 50 de milioane de ceasuri de mana si alte modele de ceasuri sunt sincronizate zilnic dupa ora exacta.

La cererea organizatiei standardelor italiene, NIST a fabricat multe componente duplicat pentru a doua versiune a NIST-F2, cunoscut sub numele de IT-CsF2, ce va fi operat de Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), omologul NIST din Torino, Italia. Doi co-autori din Italia au contribuit la noul raport de la NIST-F2.

Ceas bazat pe atomii de cesiu dateaza oficial din anul 1967. Acestea s-au imbunatatit in mod substantial din acel moment si sunt susceptibile de se a imbunatati si in perioada urmatoare din punct de veere al preciziei. In viitor, o performanta mai buna va fi probabil realizata cu ceasuri bazate pe atomi care trec nivelurile de energie la frecvente mult mai mari in sau langa partea vizibila a spectrului electromagnetic. Aceste ceasuri atomice optice impart timpul in unitati mai mici si ar putea duce standardele de timp pentru o precizie de 100 de ori mai mare decat standardele de cesiu actuale. Frecventa mai mare este unul dintr-o varietate de factori, care permite o precizie imbunatatita si acuratete a orei exacte.