Cet article explique les origines et le fonctionnement des horloges atomiques et comment elles sont utilisées pour synchroniser les réseaux informatiques du monde entier en utilisant des serveurs NTP.

Dans le temps des horloges électroniques classiques est conservé par l'exécution d'un courant électrique à travers un oscillateur qui produit un signal électrique répétitif ceci est alors régie par un cristal de quartz afin de maintenir la précision. Ces oscillateurs à quartz sont beaucoup plus précises que les horloges mécaniques, mais dériveront encore, peut-être au cours d'une seconde par semaine.

Pour une utilisation des oscillateurs à quartz au jour le jour sont une bonne façon de garder une trace du temps; dans le fonctionnement quotidien de notre vie, un second fait très peu de différence, cependant, comme des ondes lumineuses ou radio peuvent 300,000 miles dans une seconde, des hautes technologies telles que la navigation par satellite ou la communication mondiale, exigent beaucoup plus de précision soit possible.

Les horloges atomiques sont un dispositif de chronométrage qui utilise la fréquence de résonance atomique connue d'un atome de garder le temps. La première horloge atomique vraiment précis a été construit en 1955 au National Physical Laboratory au Royaume-Uni et a été basé sur l'atome de césium -133 qui oscille exactement 9,192,631,770 chaque seconde.

Cette oscillation est en fait un signal répétitif du rayonnement micro-ondes émis par les électrons dans un atome quand ils changent les niveaux d'énergie. Une grande partie d'une horloge atomique est conçu pour créer l'état correct pour provoquer et augmenter oscillations.
Bien que d'autres atomes puissent être utilisés, l'oscillation (9,192,631,770 par seconde) de l'atome de césium -133 est maintenant acceptée par le Système international d'unités comme étant la définition d'une seconde.

Les horloges atomiques sont généralement très grandes et constituent de nombreux appareils hautement techniques tels que les aspirateurs et nécessitent des équipes entières de scientifiques pour maintenir et surveiller les horloges. Une grande partie va dans la compensation des effets secondaires indésirables tels que les fréquences d'autres atomes dans l'horloge et même la dilatation gravitationnelle (où selon la théorie d'Einstein les horloges à différentes hauteurs fonctionnent différemment en raison des différences dans le champ gravitationnel). coûteux.

Heureusement de nombreux grands laboratoires de physique à l'échelle nationale transmettent des signaux de temps radio de leurs horloges atomiques qui peuvent être utilisés pour synchroniser les oscillateurs à quartz standards aussi.

Les horloges atomiques sont aussi la base du GPS (Global Positioning System) que chaque satellite contient une horloge atomique temps précis fait partie intégrante de positionnement (position est partout composée d'une direction, une vitesse et le temps).
Les signaux GPS peuvent également être utilisés pour capturer un signal horaire. C'est aujourd'hui le moyen le plus courant pour les réseaux informatiques de conserver un temps précis, ce qui est également essentiel dans de nombreuses communications et applications.

La plupart des réseaux informatiques utilisent un serveur NTP (Network Time Protocol) pour synchroniser leurs appareils avec un signal horaire atomique reçu via le réseau GPS.

Une échelle de temps universel UTC (temps universel coordonné), a été développé en fonction du temps dit par les horloges atomiques, TAI (temps atomique international). UTC représente le ralentissement de la rotation Earths en ajoutant secondes de saut à TAI afin d'éviter la dérive progressive de la nuit en jour (bien que cela prendrait 40,000 d'années) et permet au monde entier de communiquer en utilisant la même échelle de temps.

Ce message a été écrit par Richard N Williams

Richard N Williams est un auteur technique et spécialiste de l'industrie de la synchronisation du serveur et de l'heure NTP. Richard N Williams sur Google+