שעון אטומי שפותח מחדש "מגדיר מחדש" את השני, אבל למה זה משנה? - מתעוררים טק - 2019

The Vietnam War: Reasons for Failure - Why the U.S. Lost (יוני 2019).

Anonim

ה- iWatch עשוי להיות גדול על טחנת השמועה, אבל ככל שהאדם הממוצע מודאג, שעונים על טלפונים חכמים שלנו נגני מוסיקה לעבוד בסדר גמור. הם יכולים רק לציין זמן לפי שעה ודקה, אבל היי, מה הערך השני, בכל זאת? האם זה אומר משהו אם אתה 20 שניות מאוחר לעומת דקה מלאה? אם זה היה תלוי בצוות של חוקרים פריזאים, אז כן, אפילו בעניינים של מיליסקונד. ולכן הם פיתחו שעון אטומי שטוען שהוא כל כך מדויק, הוא יכול "להגדיר מחדש את השני".

השעון הסריג האופטי באמצע קורות לייזר

מה בדיוק אומר להגדיר מחדש את השני? אל תדאגו, המציאות הנוכחית שלנו לא היתה שקר. מאז 1967, תקן הוועדה הבינלאומית למדידת משקלות ומדידות למדידת שנייה, כולל ירי קרינה של מיקרוגל לאטומי צזיום וספירת הרטט שלהם. השעון הסריג האופטי החדש של פריס (OLC), שעוצב לאחרונה, משתמש בקרני לייזר כדי לירות באטומי סטרונציום, מה שהופך אותם להתנדנד 40, 000 פעמים מהר יותר מאשר שעונים מיקרוגל. שיטה חדשה זו מאפשרת למדענים לחלק את הזמן למרווחים קצרים יותר, למדוד אותו ברמה מדויקת עוד יותר. תקן המדידה לשעבר מאבד את השני כל 100 מיליון שנים, בעוד OLC ultableable מאבד רק שנייה אחת כל 300 מיליון שנה.

"אפילו דיוק של שנייה ב -300 מיליון שנה עדיין אומר פיגור של כ -0.01 ננו-שניות במהלך היום", אומר ד"ר ג'רום לודוויק, ד"ר פריז אובסרבטוריון. "וזה לא ממש כל כך כאשר אתה חושב על תקשורת סיבופטי להבין כי חריץ תקשורת אחד הוא 0.1 של nanosecond."

מצמוץ של עין, או כ -400 אלפיות השנייה, נמצא זמן רב מדי עבור משתמשים להמתין לתגובת מחשב לאחר לחיצה על העכבר או הקשה על המקלדת.

לאדם הממוצע, הרעיון של 0.01.01 nanosecond שנחשב רגע ארוך של זמן עשוי להישמע מגוחך לחלוטין, אבל לשברים הקטנים האלה של שנייה יכולה להיות השפעה עצומה. אתה עלול לא לחוות אובדן פיזי של השני בחיי היומיום - למשל, בזמן שאתה בהקיץ או צפייה בסרטונים חתול - אבל בספורט, ההבדל של 0.4 רק השני יכול לעלות אולימפית מדליית זהב. ל- Google, הבהוב של עין, או כ -400 אלפיות השנייה, נמצא זמן רב מדי עד שהמשתמשים יוכלו להמתין לתגובת מחשב לאחר לחיצה על העכבר או על המקלדת. מיקרוסופט גם הסיקה מן המחקר שלה כי אנשים יבקר באתרים פחות בתדירות נמוכה יותר אם העומסים 250 millisonds לאט יותר מאשר המתחרים. וכן, זה התת מודע שלך מדבר.

אותו הדבר ניתן לומר עבור שירותי תקשורת כמו סקייפ, Google Hangouts, ואפילו שיחות טלפון רגילות. על פי מחקר משולב, אנו קולטים תגובות קוליות ויזואליות המתרחשות בפחות מ -150 אלפיות השנייה. "המוח שלנו יכול להתאים לקצב ולפצות על ההפסקות. אבל כאשר חביון הוא לא סדיר - כמו להתעצבן, זה קשה יותר לסבול ", כותב IR. "צפיפות רשת וריצוד יכולים לגרום למנות קול להגיע באופן לא אחיד או מתוך רצף, לשבש את השיחה ולגרום משפטים משובשים, קול קטוע ושמע." זכור: אלפית השנייה היא 1, 000 של שנייה, אז כל דבר מעל 0.15 השני הופך מעוותות לעינינו ולאוזנינו.

אם OLC יכול ללכוד מדידה מדויקת יותר של זמן, שורות אלה מקבלים אפילו רזה יותר. באופן היפותטי, רשומות אתלטי ניתן לעקוב אחר מטה תנודות, מה שהופך רשומות בעולם הרבה יותר קשה להגיע (או לנצח). אפילו ספורט יכול לקבוע את הנקודה שבה מרוץ פוגע קו הסיום. "הדיוק של השעונים האלה הוא כזה שאורך הנעליים של הרצים", אומר לנו ד"ר לודוויק. "זה היה משנה כל כך הרבה למעשה, כי הוספת 1000th של אטום יחיד בקצה הנעל היה לשנות את הרשומה על ידי אחד לתקתק של שעון אופטי."

ואם המדענים יכולים להבין כיצד לכווץ את השעונים האטומיים הללו כך שיתאימו למחשבים ולניידים, ניתן לומר שקידמה מדויקת של זמן עשויה להיות התקדמות טכנולוגית משמעותית. מנות נתונים יכול להיות מתוכנן להעברה בנקודה מדויקת יותר בזמן, המאפשר אותות תקשורת להישלח וקיבל בצורה יעילה יותר. זה יכול להגביר את איכות שיחת הטלפון, להקטין את שיעור spottiness ושיפור תגובות בזמן אמת. אותות GPS ייהנו גם זה time-hyper בזמן מדויק כפי שהוא דורש סינכרון כבד עם לוויינים למפות בזמן אמת של המכשיר מיקום. הדוגמאות הללו מובילות ליעילות גבוהה יותר, כלומר פחות צריכת אנרגיה וגודל חיי סוללה טובים יותר.

כמובן, זה סוג של יישום ייקח עשרות שנים כדי להשיג, אבל ההשלכות יכול לספק סטנדרטים חדשים להתפתחויות פיזיקה טכנולוגית וניסויית.