Le monde de la physique elle-même est entré dans un peu tizz ce mois-ci que les scientifiques du CERN, le laboratoire européen de physique des particules, a constaté une anomalie sur l'un de leurs expériences, qui semblaient montrer que certaines particules voyageaient plus vite que la lumière.

peut fournir une précision de l'horloge atomique du serveur de temps

Plus rapide que Voyage lumière pour toute particule est interdite bien sûr, selon la théorie spéciale d'Einstein de la relativité restreinte, mais l'équipe OPERA au CERN, qui a tiré les neutrinos autour d'un accélérateur de particules, voyagiez pour 730 km, a constaté que les neutrinos parcouru la distance 20 parties par millions plus rapidement que les photons (particules de lumière) ce qui signifie qu'ils ont cassé la limite de vitesse d'Einstein.

Bien que cette expérience pourrait se révéler être l'une des plus importantes découvertes en physique, les physiciens restons sceptiques, ce qui suggère une cause pourrait être une erreur générée dans les difficultés et la complexité de la mesure des vitesses élevées et des distances.

L'équipe du CERN utilisé Serveurs de temps GPS, Horloges atomiques portables et les systèmes de positionnement GPS pour faire leurs calculs, tous ont donné une précision à distance par rapport à l'intérieur 20cm et une précision de temps à l'intérieur nanosecondes 10. Cependant, l'installation est souterraine et les signaux GPS et d'autres flux de données ont dû câbler jusqu'à l'expérience, un temps d'attente de l'équipe sont confiants qu'ils ont pris en compte lors de leurs calculs.

Physiciens d'autres organisations tentent maintenant de répéter les expériences pour voir si elles obtiennent les mêmes résultats. Quel que soit le résultat, ce type de recherche révolutionnaire est possible grâce à la précision des horloges atomiques qui sont capables de mesurer le temps de millionièmes de seconde.

Pour synchroniser un réseau informatique à une horloge atomique vous n'avez pas besoin d'avoir accès à un laboratoire de physique comme le CERN aussi simple NTP serveurs de temps comme galleons NTS 6001 recevra une source précise du temps d'horloge atomique et de garder tout le matériel sur un réseau en quelques millisecondes de celui-ci.

La plupart d'entre nous pensent que nous savons ce que le temps est. Un coup d'oeil de nos montres-bracelets ou pendules, Nous pouvons dire à quelle heure il est. Nous pensons aussi que nous avons une assez bonne idée de l'avant de déplacer le temps de vitesse, une seconde, une minute, une heure ou une journée sont assez bien définis; cependant, ces unités de temps sont complètement artificielles et ne sont pas aussi constante que nous pouvons penser.

Le temps est un concept abstrait, alors que nous pensons qu'il est le même pour tout le monde, le temps est affecté par son interaction avec l'univers. La gravité, par exemple, comme Einstein a observé, a la capacité de se déformer l'espace-temps de modifier la vitesse à laquelle le temps passe, et pendant que nous vivons tous sur la même planète, sous les mêmes forces gravitationnelles, il y a des différences subtiles dans la vitesse à laquelle le temps passe.

En utilisant des horloges atomiques, les scientifiques sont en mesure d'établir l'effet de la gravité de la Terre a le temps. Le niveau de la mer au-dessus est placé une horloge atomique, le temps plus rapide se déplace. Bien que ces différences sont minimes, ces expériences démontrent clairement que les postulations d'Einstein étaient corrects.

Les horloges atomiques ont été utilisées pour démontrer certaines des autres théories d'Einstein concernant le temps aussi. Dans ses théories de la relativité, Einstein a fait valoir que la vitesse est un autre facteur qui influe sur la vitesse à laquelle le temps passe. En plaçant des horloges atomiques sur orbite autour de vaisseaux spatiaux ou des avions voyageant à la vitesse, le temps mesuré par ces horloges diffère d'horloges gauche statique sur la Terre, une autre indication que Einstein avait raison.

Avant horloges atomiques, la mesure du temps à ces degrés de précision était impossible, mais depuis leur invention dans le 1950 de, non seulement ont des postulations d'Einstein a donné raison, mais aussi nous avons découvert d'autres aspects inhabituels à la façon dont nous considérons le temps.

Alors que la plupart d'entre nous pensent d'une journée comme 24 heures, chaque jour étant de la même longueur, les horloges atomiques ont montré que chaque jour varie. En outre, horloges atomiques ont également montré que ralentit progressivement, ce qui signifie la rotation de la Terre que les jours deviennent plus lentement.

En raison de ces changements à temps, calendrier global du monde, UTC (temps universel coordonné) a besoin d'ajustements occasionnels. Tous les six mois, les secondes sautées sont ajoutés pour assurer UTC fonctionne au même rythme que d'un jour de la Terre, ce qui représente le ralentissement progressif de la rotation de la planète.

Pour les technologies qui exigent un niveau élevé de précision, ces ajustements de temps réguliers sont pris en compte par le protocole NTP (Network Time Protocol) donc un réseau informatique utilisant un Serveur de temps NTP est toujours resté fidèle à l'UTC.

L'horloge atomique est une invention récente. Développé dans de l'1950, l'horloge atomique basée césium traditionnelle nous a été fourni avec le temps précis pour un demi-siècle.

L'option horloge atomique césium est devenu le fondement de notre temps - littéralement. le Système international d'unités (SI) définissent une seconde comme un certain nombre d'oscillations du césium atomique et les horloges atomiques régissent la plupart des technologies que nous vivons avec une utilisation sur une base quotidienne: L'Internet, la navigation par satellite, le contrôle du trafic aérien et les feux de circulation pour ne nommer que quelques.

Cependant, les développements récents dans les horloges optiques quantiques qui utilisent des atomes simples de métaux tels que l'aluminium ou le strontium sont des milliers de fois plus précises que les horloges atomiques traditionnelles. Pour mettre cela en perspective, la meilleure horloge atomique au césium utilisé par des instituts tels que NIST (Institut national des normes et de temps) ou NPL (National Physical Laboratory) pour gouverner échelle de temps global du monde UTC (Temps universel coordonné), est précis à une seconde tous les 100 millions d'années. Cependant, ces nouvelles horloges optiques quantiques sont exacts à une seconde tous les 3.4 milliards d'années - presque aussi longtemps que la terre est vieux.

Pour la plupart des gens, leur seule rencontre avec une horloge atomique reçoit son signal de temps est un serveur de temps réseau or dispositif NTP (Network Time Protocol) aux fins de dispositifs de synchronisation et de réseaux et ces signaux d'horloge atomique sont générés en utilisant des horloges au césium.

Et jusqu'à ce que les scientifiques peuvent convenus du monde sur un seul atome pour remplacer le césium et une conception unique d'horloge pour garder UTC, aucun d'entre nous sera en mesure de profiter de cette incroyable précision.

Les horloges atomiques sont chronomètres les plus précises que nous avons. Ils sont des millions de fois plus précis que les horloges numériques et peuvent garder le temps pour des centaines de millions d'années sans perdre autant qu'une seconde. Leur utilisation a révolutionné la façon dont nous vivons et travaillons et ils ont permis à des technologies telles que les systèmes de navigation par satellite et le commerce mondial en ligne.

Mais comment fonctionnent-ils? Étrangement, les horloges atomiques fonctionnent de la même manière que les horloges mécaniques ordinaires. Mais plutôt que d'avoir un ressort hélicoïdal et la masse ou pendule ils utilisent les oscillations d'atomes. Les horloges atomiques ne sont pas radioactifs car ils ne reposent pas sur la désintégration atomique à la place, ils se fondent sur les petites vibrations à certains niveaux d'énergie (oscillations) entre le noyau d'un atome et les électrons environnants.

Lorsque l'atome reçoit de l'énergie micro-ondes à exactement la bonne fréquence, il change d'état d'énergie, cet état est constant un immuable et les oscillations peut être mesurée comme les tiques d'une horloge mécanique. Cependant, alors que les horloges mécaniques tiques à chaque seconde, horloges atomiques " Tick " plusieurs milliards de fois par seconde. Dans le cas des atomes de césium, les plus couramment utilisés dans les horloges atomiques, ils 9,192,631,770 tiques par seconde - qui est maintenant la définition officielle d'une seconde.

Les horloges atomiques régissent maintenant l'ensemble de la communauté mondiale comme une échelle de temps universel UTC (Universal Time Coordinated) en fonction du temps d'horloge atomique a été mis au point pour assurer la synchronisation. UTC signaux d'horloge atomique peuvent être reçus par les serveurs de temps réseau, souvent appelé Serveurs NTP, Qui peut synchroniser des réseaux informatiques à quelques millisecondes d'UTC.

De Montres-bracelets à horloges atomiques et les serveurs de temps NTP, La compréhension du temps est devenu crucial pour de nombreuses technologies modernes telles que la navigation par satellite et les communications mondiales.

De la dilatation du temps aux effets de la gravité sur le temps, le temps a beaucoup de facettes étranges et merveilleux que les scientifiques commencent seulement à comprendre et à utiliser. Voici quelques faits intéressants, étranges et inhabituelles sur le temps:

• Le temps ne sépare pas de l'espace, le temps jusqu'à ce que Einstein fait appelé quatre temps de l'espace tridimensionnel. temps de l'espace peut être déformé par gravité ce qui signifie que le temps ralentit plus l'influence gravitationnelle. Grâce à horloges atomiques, Le temps sur la terre peut être mesurée à chaque pouce ultérieur au-dessus de la surface de la terre. Cela signifie que tous les pieds corps sont plus jeunes que leur tête que le temps est plus lent inférieur au sol que vous obtenez.

• Le temps est également affectée par la vitesse. La seule constante dans l'univers est la vitesse de la lumière (dans le vide), qui est toujours le même. En raison des théories célèbres de tout le monde de la relativité d'Einstein se déplaçant à proximité de la vitesse de la lumière d'un voyage à un observateur qui aurait pris des milliers d'années aurait passé en quelques secondes. On appelle cela la dilatation du temps.

• Il n'y a rien dans la physique contemporaine qui interdit Voyage dans le temps à la fois avant et en arrière dans le temps.

• Il y a secondes 86400 en un jour, 600,000 en une semaine, plus de 2.6 millions en un mois et plus de 31 millions en un an. Si vous vivez être 70 ans, alors vous aurez vécu plus 5.5 milliards de secondes.

• Une nanoseconde est un milliardième de seconde ou à peu près le temps qu'il faut à la lumière pour se rendre sur les pieds 1 (30 cm).

• Une journée est jamais 24 heures. La rotation de la terre accélère progressivement ce qui signifie que l'échelle de temps UTC global (temps universel coordonné) doit avoir secondes bissextiles ajouté une ou deux fois par an. Ces secondes bissextiles sont automatiquement prises en compte dans toute synchronisation d'horloge qui utilise NTP (Network Time Protocol) tel qu'un serveur dédié de temps NTP.

Suite au succès des chercheurs danois travaillant en collaboration avec NIST (Institut national des normes et de temps), qui a dévoilé l'horloge atomique la plus précise du monde plus tôt cette année; scientifique allemand sont entrés dans la course à la construction garde-temps le plus précis du monde.

Des chercheurs de l'Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) En Allemagne utilisent utiliser de nouvelles méthodes de spectroscopie pour étudier les systèmes atomiques et moléculaires et espèrent développer une horloge basée autour d'un seul atome d'aluminium.

pont horloges atomiques utilisé pour la navigation par satellite (GPS), comme référence pour le réseau informatique Serveurs NTP et le contrôle du trafic aérien ont toujours été sur la base du césium atomique. Toutefois, la génération des horloges atomiques, tel que celui révélé par NIST qui est revendiquée pour être précis à l'intérieur d'une seconde toutes les 300 millions d'années, utilise les atomes dans d'autres matériaux tels que le strontium que les scientifiques demande peut être potentiellement plus précis que le césium .

Des chercheurs de TBP ont choisi d'utiliser des atomes d'aluminium simples et croire qu'ils sont en voie de développement de l'horloge la plus précise jamais et croient qu'il existe un énorme potentiel pour un tel dispositif pour nous aider à comprendre certains des aspects les plus complexes de la physique.

La culture actuelle des horloges atomiques permettent des technologies telles que la navigation par satellite, le contrôle du trafic aérien et la synchronisation temporelle de réseau à l'aide Serveurs NTP mais on pense que la précision augmente de la prochaine génération d'horloges atomiques pourrait être utilisée pour révéler quelques-unes des qualités les plus énigmatiques de la science quantique comme la théorie des cordes.

Les chercheurs affirment que les nouvelles horloges fourniront une telle précision, ils vont même pouvoir mesurer les infimes différences de gravité à l'intérieur de chaque centimètre au-dessus du niveau de la mer.

Armes nucléaires, ordinateurs, GPS, horloges atomiques et la datation au carbone - il y a beaucoup plus à des atomes que vous pensez.

Depuis le début de l'humanité du XXe siècle a été obsédé par les atomes et les menus détails de notre univers. Une grande partie de la première partie du siècle dernier, l'humanité est devenu obsédé par exploiter la puissance cachée de l'atome, nous a révélé par les travaux d'Albert Einstein et mis au point par Robert Oppenheimer.

Cependant, il y a eu beaucoup plus à notre exploration de l'atome que des armes. L'étude des atomes (mécanique quantique) a été à l'origine de la plupart de nos technologies modernes telles que les ordinateurs et l'Internet. Il est également à l'avant-garde de la chronologie - la mesure du temps.

L'atome joue un rôle clé dans les deux prévisions de comptabilisation du temps et le temps. L'horloge atomique, qui est utilisé partout dans le monde par les réseaux informatiques utilisant Serveurs NTP et d'autres systèmes techniques tels que le contrôle du trafic aérien et la navigation par satellite.

Les horloges atomiques travail en surveillant les oscillations de fréquence extrêmement élevée d'atomes individuels (traditionnellement de césium) qui ne change jamais à états d'énergie particuliers. Comme les atomes de césium entrent en résonance plus d'un 9 milliards de fois par seconde et ne le modifie sa fréquence, il rend le m très précis (perdant moins d'une seconde tous les 100 millions d'années)

Mais les atomes peuvent également être utilisés pour travailler non seulement un temps précis et précis, mais ils peuvent aussi être utilisés pour établir l'âge des objets. La datation au carbone est le nom donné à cette méthode qui mesure la désintégration naturelle des atomes de carbone. Chacun d'entre nous sont faits principalement de carbone et d'autres éléments comme le carbone " désintègre " dans le temps où les atomes perdent de l'énergie en émettant des particules ionisantes et rayonnement.

Dans certains atomes tels que l'uranium ce produit très rapidement, cependant, d'autres atomes tels que le fer sont très stables et décomposition très, très lentement. Carbone, alors qu'il se dégrade plus vite que le fer est encore lent à perdre de l'énergie, mais la perte d'énergie est exacte au fil du temps en analysant de manière atomes de carbone et la mesure de leur force il peut être établi avec précision tout à fait lorsque le carbone formé à l'origine.

Les horloges atomiques ont été une énorme influence sur nos vies modernes avec un grand nombre des technologies qui ont révolutionné la façon dont nous vivons nos vies se fondant sur leur temps ultra précis en gardant les capacités.

Les horloges atomiques sont bien différentes à d'autres chronomètres; une montre normale ou l'horloge gardera le temps de façon assez précise, mais perdent ou deux secondes chaque jour. Une horloge atomique d'autre part ne perd pas une seconde en millions d'années.

En fait, il est juste de dire qu'une horloge atomique ne mesure pas le temps mais les bases que nous basons notre perception du temps sur. Permettez-moi d'expliquer, le temps, comme Einstein a démontré, est relative et la seule constante dans l'univers est la vitesse de la lumière (si un vide).

Mesure du temps avec une précision réelle est donc difficile que même la gravité sur Terre biaise le temps, le ralentir. Il est également presque impossible de temps de base sur un point de référence. Historiquement, nous avons toujours utilisé la révolution de la terre et référence aux corps célestes comme base pour notre temps à dire (24 heures par jour = une révolution de la Terre, 365 jours = une révolution de la terre autour du soleil, etc.).

Malheureusement, la rotation de la Terre n'est pas un cadre de référence précis à la base de notre temps en gardant sur. La terre ralentit et accélère dans le sens de la révolution quelques jours sont plus longs que les autres.

Les horloges atomiques toutefois, utilisé la résonance des atomes de césium (normalement) à des états d'énergie particulière. Comme ces atomes vibrent à des fréquences exactes (ou un nombre exact de fois) cela peut être utilisé comme base pour raconter le temps. Ainsi, après le développement de l'horloge atomique la seconde a été définie comme plus 9 milliards résonance " tiques " de l'atome de césium.

La nature ultra précise des horloges atomiques est la base de technologies telles que la navigation par satellite (GPS), le contrôle du trafic aérien et commerce sur Internet. Il est possible d'utiliser la nature précise des horloges atomiques pour synchroniser des réseaux informatiques aussi. Tout ce qui est nécessaire est un Serveur de temps NTP (Network Time Protocol).
Serveurs NTP recevoir le temps des horloges atomiques au moyen d'un signal de diffusion ou le réseau GPS qu'ils distribuent ensuite au sein d'un réseau assurant que tous les appareils ont exactement le même, le temps ultra précis.

Ces pionniers chronologiques à NIST ont fait équipe avec l'Université du Colorado et ont développé l'horloge atomique la plus précise à ce jour dans le monde. L'horloge à base de strontium est presque deux fois plus précis que les horloges au césium actuelles utilisées pour gouverner UTC (Temps universel coordonné) car il perd juste une seconde tous les 300 millions d'années.

basé strontium horloges atomiques sont maintenant considérées comme la voie à suivre dans des niveaux plus élevés que Chronométrage de précision sont réalisables qui sont tout simplement pas possible avec l'atome de césium. horloges Strontium, comme leurs prédécesseurs travaillent en tirant parti de la vibration naturelle mais très cohérente d'atomes.

Cependant, ces nouvelles générations d'horloges utilisent des faisceaux laser et des températures extrêmement basses proches du zéro absolu pour contrôler les atomes et on espère que c'est un pas en avant de créer une horloge parfaitement précis.

Cette précision extrême peut sembler un peu trop loin et inutile, mais les utilisations de cette précision sont nombreuses fois et si l'on considère les technologies qui ont été développées qui sont fondées sur la première génération d'horloges atomiques telles que la navigation GPS, Serveur NTP la synchronisation et la diffusion numérique un nouveau monde de la technologie passionnante basée sur ces nouvelles horloges pourraient juste être autour du coin.

Bien que actuellement est basé sur le temps dit par une constellation d'horloges au césium (et d'ailleurs est donc t-il la définition d'une seconde en un peu plus de 9 milliards tiques césium), on pense que lorsque le Comité consultatif calendrier mondial, UTC, du monde pour temps et fréquence au Bureau international des poids et mesures (BIPM) Prochaine rencontre il examinera l'opportunité de faire ces prochaine génération de horloges atomiques la nouvelle norme.

Cependant, les horloges strontium ne sont pas la seule méthode de temps très précis. L'année dernière, une horloge quantique, développé au NIST géré la précision de 1 deuxième 1 milliards d'années. Cependant, ce type d'horloge ne peut pas être contrôlée directement et nécessite un système plus complexe pour surveiller le temps.

La plupart des gens ont vaguement entendu parler de la Horloge atomique et présument qu'ils savent ce que l'on est, mais très peu de gens savent à quel point les horloges atomiques sont pour le fonctionnement de nos jours à la vie jour au vingt et unième siècle.

Il y a tellement de technologies qui dépendent des horloges atomiques et sans de nombreuses tâches que nous prenons pour acquis serait impossible. le contrôle du trafic aérien, la navigation par satellite et commerce sur Internet ne sont que quelques-unes des applications qui dépendent de la chronométrie ultra précise d'une horloge atomique.

Exactement ce qu'est un Horloge atomique est, est souvent mal compris. En termes simples, une horloge atomique est un dispositif qui utilise les oscillations d'atomes à différents états d'énergie pour compter les tiques entre secondes. Le césium est actuellement l'atome préféré, car il a plus de 9 milliards de tiques chaque seconde et parce que ces oscillations ne changent jamais il leur fait une méthode très précise de garder le temps.

Les horloges atomiques en dépit de ce que beaucoup de gens prétendent ne sont jamais trouvés dans de grands laboratoires de physique à l'échelle tels que NPL (UK National Physical Laboratory) et NIST (Institut national des normes et du temps). Souvent, les gens suggèrent qu'ils ont une horloge atomique qui contrôle leur réseau informatique ou qu'ils ont une horloge atomique sur leur mur. Ce n'est pas vrai et ce que les gens font référence à c'est qu'ils ont un serveur d'horloge ou le temps qui reçoit le temps d'une horloge atomique.

Des appareils tels que le Serveur de temps NTP souvent recevoir des signaux d'horloge atomique forment des endroits tels que NIST ou NPL par radio à ondes longues. Une autre méthode pour recevoir le temps des horloges atomiques utilise le réseau GPS (Global Positioning System).

Le réseau GPS et la navigation par satellite sont en fait un bon exemple des raisons pour lesquelles horloge atomique synchonisation est indispensable avec un tel niveau de précision élevé. horloges atomiques modernes telles que celles du NIST, NPL et à l'intérieur satellites GPS en orbite sont exacts à une seconde tous les 100 millions d'années. Cette précision est cruciale lorsque vous examinez comment quelque chose comme une voiture GPS système fonctionne de navigation par satellite.

Un système GPS fonctionne par triangulation des signaux de temps envoyés à partir de trois satellites GPS séparés et leurs horloges atomiques à bord. Du fait que ces signaux se déplacent à la vitesse de la lumière (près 100,000km une seconde) une imprécision de même une milliseconde tout pourrait mettre les informations de navigation par 100 kilomètres.

Ce haut niveau de précision est également nécessaire pour les technologies telles que le contrôle du trafic aérien assurant que nos cieux encombrés demeurent en sécurité et est même critique pour de nombreuses transactions sur Internet telles que le commerce des produits dérivés dont la valeur peut monter et descendre à chaque seconde.