Une horloge atomique est-elle radioactive?

An Horloge atomique Garde l'heure de mieux que toute autre horloge. Ils ont même du temps mieux que la rotation de la Terre et le mouvement des étoiles. Sans l'horloge atomique, la navigation par GPS serait impossible, Internet ne se synchroniserait pas et la position des planètes ne serait pas connue avec une précision suffisante pour que les sondes spatiales et les atterrisseurs soient lancés et surveillés.

Une horloge atomique n'est pas radioactive, elle ne dépend pas de la désintégration atomique. Au contraire, une horloge atomique a une masse oscillante et un ressort, tout comme les horloges ordinaires.

La grande différence entre une horloge standard dans votre maison et une horloge atomique est que l'oscillation dans une horloge atomique est entre le noyau d'un atome et les électrons environnants. Cette oscillation n'est pas exactement un parallèle à la balance et à l'aiguille d'une montre à horlogerie, mais le fait est que les deux utilisent des oscillations pour garder le temps. Les fréquences d'oscillation dans l'atome sont déterminées par la masse du noyau et par la gravité et le "ressort" électrostatique entre la charge positive sur le noyau et le nuage d'électrons qui l'entoure.

Quels sont les types d'horloge atomique?

Aujourd'hui, bien qu'il existe différents types d'horloge atomique, le principe derrière chacun d'entre eux reste le même. La différence majeure est associée à l'élément utilisé et aux moyens de détection lorsque le niveau d'énergie change. Les différents types d'horloge atomique comprennent:

L'horloge atomique des césium utilise un faisceau d'atomes de césium. L'horloge sépare les atomes de césium de différents niveaux d'énergie par champ magnétique.

L'horloge atomique de l'hydrogène maintient les atomes d'hydrogène au niveau d'énergie requis dans un récipient avec des parois d'un matériau spécial afin que les atomes ne perdent pas leur état d'énergie plus élevé trop rapidement.

L'horloge atomique Rubidium, la plus simple et la plus compacte de toutes, utilise une cellule en verre de rubidium qui modifie son absorption de lumière à la fréquence du rubidium optique lorsque la fréquence hyperfréquence environnante est juste.

L'horloge atomique commerciale la plus précise disponible aujourd'hui utilise l'atome de césium et les champs magnétiques normaux et les détecteurs. De plus, les atomes de césium sont stoppés par les rayons laser, réduisant les petits changements de fréquence en raison de l'effet Doppler.

Quand l'horloge atomique a-t-elle été inventée? Horloge atomique

Dans 1945, le professeur de physique de l'Université de Columbia, Isidor Rabi, a suggéré qu'une horloge pourrait être réalisée à partir d'une technique qu'il a développée dans les 1930 appelés résonance magnétique à faisceau atomique. Par 1949, le Bureau national des normes (NBS, maintenant l'Institut national des normes et de la technologie, NIST) A annoncé la première horloge atomique du monde utilisant la molécule d'ammoniaque comme source de vibrations, et par 1952, elle a annoncé la première horloge atomique utilisant des atomes de césium comme source de vibration, NBS-1.

Dans 1955, le National Physical Laboratory (NPL) En Angleterre a construit la première horloge atomique à faisceau de césium utilisée comme source d'étalonnage. Au cours de la prochaine décennie, des formes plus avancées des horloges atomiques ont été créées. Dans 1967, la 13ème Conférence générale sur les poids et les mesures définit le SI second sur la base des vibrations de l'atome de césium; Le système mondial de conservation du temps n'avait plus de base astronomique à ce moment-là! NBS-4, l'horloge atomique de césium la plus stable au monde, a été complétée dans 1968 et a été utilisée dans les 1990 dans le cadre du système de temps NPL.

Dans 1999, NPL-F1 a commencé à fonctionner avec une incertitude des pièces 1.7 dans 10 à la puissance 15th, ou une précision d'environ une seconde en 20 millions d'années, ce qui en fait l'horloge atomique la plus précise jamais faite (une distinction partagée avec une norme similaire dans Paris).

Comment le temps d'horloge atomique est-il mesuré?

La fréquence correcte pour la résonance de césium particulière est maintenant définie par un accord international comme 9,192,631,770 Hz, de sorte que lorsqu'il est divisé par ce nombre, la sortie est exactement 1 Hz ou 1 par seconde.

La précision à long terme réalisable par l'horloge atomique au césium moderne (le type le plus commun) est supérieure à une seconde par million d'années. L'horloge atomique de l'hydrogène montre une meilleure précision à court terme (une semaine), environ 10 fois la précision d'une horloge atomique au césium. Par conséquent, l'horloge atomique a augmenté la précision de la mesure du temps d'environ un million de fois par rapport aux mesures effectuées au moyen de techniques astronomiques.

Synchroniser avec une horloge atomique

La manière la plus simple de synchronner une horloge atomique est d'utiliser un serveur dédié NTP. Ces appareils recevront soit le signal d'horloge atamatique GPS, soit les ondes radio provenant de lieux comme NIST ou NPL.

Récepteur d'horloge atomique MSF

Le signal radio de contrôle pour National Physical LaboratoryL'horloge atomique de S est transmise sur le signal MSF 60kHz via l'émetteur chez CumbriaAnthorn, exploité par British Telecom. Ce signal d'horloge atomique radio doit avoir une gamme de kilomètres 1,500 ou de miles 937.5. Toutes les îles britanniques sont bien sûr dans ce rayon.
Le rôle du National Physical Laboratory en tant que gardien des normes nationales en matière de temps est de s'assurer que l'échelle du Royaume-Uni est en accord avec le temps universel coordonné (UTC) aux plus hauts niveaux de précision et pour que ce temps soit disponible dans l'ensemble du Royaume-Uni. À titre d'exemple, le signal de signalisation de MSF (MSF étant l'indicatif d'appel à trois lettres pour identifier la source du signal) fournit le signal de temps, le commerce électronique de transactions, les horloges dans la plupart des stations de chemin de fer et l'horloge parlante de BT.

Horloge atomique DCF récepteur

Le signal radio de contrôle pour l'horloge allemande est transmis par une longue onde provenant de l'émetteur DCF 77kHz à Mainflinger, près de Dieburg, à quelques kilomètres de 25 au sud-est de Francfort - l'émetteur des normes nationales nationales de temps. Il est similaire en fonctionnement à l'émetteur Cumbria, mais il existe deux antennes (mâts radio) afin que le signal radio horloge atomique puisse être maintenu en tout temps.

L'onde longue est la fréquence radio préférée pour la transmission des signaux binaires du code temporel atomique atomique, car elle fonctionne de manière plus constante dans la partie inférieure stable de l'ionosphère. C'est parce que le signal à ondes longues portant le code temporel à votre horloge se déplace de deux façons; Directement et indirectement. Entre 700 km (437.5 miles) à 900 km (562.5 miles) de chaque émetteur, l'onde porteuse peut se déplacer directement vers l'horloge. Le signal radio atteint également la pièce d'horloge en remontant la partie inférieure de l'ionosphère. Pendant les heures de jour, une partie de l'ionosphère appelée "couche D" à une altitude de 70 km (miles 43.75) est responsable de la réflexion du signal radio à ondes longues. Au cours de l'heure de l'obscurité lorsque le rayonnement du soleil n'agit pas hors de l'atmosphère, cette couche s'élève à une altitude de 90 km (56.25 miles) devenant la "couche E" dans le processus. La trigonométrie simple montrera que les signaux ainsi réfléchis se déplacent plus loin.

Une grande partie de la zone de l'Union européenne est couverte par cet émetteur facilitant la réception de ceux qui voyagent largement en Europe. L'horloge allemande est définie sur le temps d'Europe centrale - une heure avant l'heure du Royaume-Uni, à la suite d'une décision intergouvernementale, à partir du 22 et Octobre, 1995, l'heure du Royaume-Uni sera toujours 1 une heure de moins que le temps européen avec l'Europe du Royaume-Uni et l'Europe continentale en progression Et retardant les horloges au même "temps".

Cloc atomique WVVBK récepteur

Un système d'horloge atomique radio est disponible en Amérique du Nord mis en place et exploité par NIST - L'Institut national des normes et de la technologie, situé à Fort Collins, au Colorado.

WWVB possède une grande puissance d'émission (50,000 watts), une antenne très efficace et une fréquence extrêmement basse (60,000 Hz). À titre de comparaison, une station de radio AM typique diffuse à une fréquence de 1,000,000 Hz. La combinaison de puissance élevée et de basse fréquence donne aux ondes radio de MSF beaucoup de rebond, et cette station unique peut donc couvrir l'ensemble des États-Unis continentaux plus une grande partie du Canada et de l'Amérique centrale.

L'option Radio horloge atomique Les codes temporels sont envoyés par WWVB en utilisant l'un des systèmes les plus simples possibles, et à un débit de données très bas d'un bit par seconde. Le signal 60,000 Hz est toujours transmis, mais chaque seconde est considérablement réduite en puissance pendant une période de secondes 0.2, 0.5 ou 0.8:

• 0.2 secondes de puissance réduite signifie un zéro binaire • 0.5 secondes de puissance réduite est binaire. • 0.8 secondes de puissance réduite est un séparateur.

Le code temporel est envoyé en BCD (code codé binaire) et indique les minutes, les heures, le jour de l'année et l'année, ainsi que des informations sur l'heure d'été et les années bissextiles. Le temps est transmis en utilisant des bits 53 et des séparateurs 7, et prend donc 60 secondes à transmettre.

Une horloge peut contenir une antenne atomique radio et un récepteur radio extrêmement petit et relativement simple pour décoder les informations dans le signal et régler le temps de l'horloge atomique avec précision. Tout ce que vous devez faire est de définir le fuseau horaire, et l'horloge atomique affichera l'heure correcte.

NTP Dépend d'une horloge de référence et de toutes les horloges Réseau NTP Sont synchronisés à ce moment-là. Il est donc impératif que l'horloge de référence soit aussi précise que possible. Les montres les plus précises sont les horloges atomiques. Ces grands appareils de laboratoire de physique peuvent maintenir un temps précis sur des millions d'années sans perdre une seconde.

An Serveur NTP Recevra le temps d'une horloge atomique à partir d'Internet, du réseau GPS ou des transmissions radio. En utilisant une horloge atomique comme référence, un réseau NTP sera précis à quelques millisecondes du calendrier mondial global UTC (Temps universel coordonné).

NTP est un système hiérarchique. Plus un appareil est proche de l'horloge de référence, plus les strates NTP sont élevées. Une horloge de référence de l'horloge atomique est un périphérique 0 stratum et un Serveur NTP Qui reçoit le temps, c'est un périphérique 1 de stratum, les clients du serveur NTP sont des périphériques 2 stratum et ainsi de suite.

En raison de ce système hiérarchique, les périphériques inférieurs aux strates peuvent également être utilisés comme référence permettant aux grands réseaux de fonctionner lorsqu'ils sont connectés à un seul Serveur de temps NTP.

NTP est un protocole tolérant aux pannes. NTP surveille les erreurs et peut traiter plusieurs sources de temps et le protocole sélectionnera automatiquement le meilleur. Même lorsqu'une horloge de référence est temporairement indisponible, NTP peut utiliser des mesures passées pour estimer l'heure actuelle.

Trouver ce qui est l'heure, c'est quelque chose que nous tenons pour acquis. Horloges Sont partout et un coup d'oeil à une montre-bracelet, une tour d'horloge, un écran d'ordinateur ou même un micro-ondes nous diront quel est l'heure. Cependant, dire que le temps n'a pas toujours été aussi simple.

Les horloges n'arrivent qu'après le moyen âge et leur précision était incroyablement médiocre. La vraie précision de l'exactitude du temps n'est arrivée qu'après l'arrivée de l'horloge électronique au XIXe siècle. Cependant, bon nombre des technologies et applications modernes que nous considérons comme acquises dans le monde moderne telles que la navigation par satellite, le contrôle du trafic aérien et le commerce sur Internet nécessitent une précision et une précision dépassant largement une horloge électronique.

Les horloges atomiques Sont de loin les appareils les plus précis. Ils sont tellement précis que le calendrier global du monde basé sur eux (Temps universel coordonné) Doit parfois être ajusté pour tenir compte du ralentissement de la rotation de la Terre. Ces ajustements prennent la forme de secondes supplémentaires connues sous le nom de secondes de saut.

La précision de l'horloge atomique est tellement précise que même une seconde ne se perd dans plus d'un million d'années alors qu'une horloge électronique par comparaison perdra une seconde en une semaine.

Mais cette précision est-elle vraiment nécessaire? Lorsque vous regardez des technologies telles que le positionnement global, la réponse est oui. Les systèmes de navigation par satellite comme le GPS fonctionnent en triangulant les signaux horaires générés par les horloges atomiques à bord des satellites. Comme ces signaux sont transmis à la vitesse de la lumière, ils parcourent presque 100,000 km chaque seconde. Toute imprévisibilité dans l'horloge même un millième de seconde pourrait voir les informations de positionnement par milles.

Les réseaux informatiques qui doivent communiquer les uns avec les autres dans le monde entier doivent s'assurer qu'ils fonctionnent non seulement un temps précis, mais aussi synchronisés les uns avec les autres. Toute transaction effectuée sur des réseaux sans synchronisation peut entraîner toutes sortes d'erreurs.

Fort de la raison pour laquelle les réseaux informatiques utilisent NTP (Network Time Protocol) et serveurs de temps réseau Souvent appelé Serveur NTP. Ces dispositifs reçoivent un signal de synchronisation à partir d'une horloge atomique et le répartissent au sein d'un réseau, de sorte qu'un réseau est assuré pour être aussi précis et précis que possible.

Vous avez donc décidé de synchroniser votre réseau avec UTC (Temps universel coordonné), vous disposez d'un serveur de temps qui utilise NTP (Network Time Protocol) maintenant, la seule chose à décider est de savoir où recevoir le temps.

Serveurs NTP Ne génèrent pas de temps, ils reçoivent simplement un signal sécurisé d'une horloge atomique, mais c'est cette vérification constante du temps qui maintient le Serveur NTP Précis et à son tour le réseau qu'il synchronise.

Recevoir un Signal de temps d'horloge atomique Est l'endroit où le serveur NTP entre dans son propre. Il existe de nombreuses sources de temps UTC sur Internet, mais celles-ci ne sont pas recommandées pour l'usage d'une entreprise ou, pour autant que la sécurité soit un problème, les sources Internet d'UTC sont externes au pare-feu et peuvent compromettre la sécurité; nous en discuterons plus en détail à l'avenir des postes.

Généralement, il existe deux types de serveurs temporels. Il y a ceux qui reçoivent une source d'horloge atomique de l'heure UTC à partir des émissions radio à ondes longues ou celles qui utilisent le réseau GPS (système de positionnement global) comme source.

Les transmissions radio à ondes longues sont diffusées par plusieurs laboratoires nationaux de physique. Les signaux les plus communs sont la WWVB des États-Unis (diffusée par NIST - Institut national des normes et du temps), le MSF du Royaume-Uni (diffusé par le Royaume-Uni National Physical Laboratory) Et le signal DCF allemand (Diffusion par le Laboratoire allemand de physique nationale).

Tous les pays ne produisent pas ces signaux horaires et les signaux sont vulnérables aux interférences de la topographie. Cependant, aux États-Unis, le signal WWVB est recevable dans la plupart des régions d'Amérique du Nord (y compris le Canada) bien que la puissance du signal varie en fonction de la géographie locale, comme les montagnes, etc.

Le signal GPS, d'autre part, est disponible littéralement partout sur la planète aussi longtemps que l'antenne GPS attachée à la GPS NTP serveur Peut avoir une vision claire du ciel.

Les deux systèmes sont une méthode vraiment fiable et précise de l'heure UTC et l'utilisation permettra la synchronisation d'un réseau informatique à quelques millisecondes d'UTC.

La précision pour dire le temps n'a jamais été aussi importante qu'il l'est maintenant. Ultra précis horloges atomiques Sont les fondements de nombreuses technologies et innovations du vingtième siècle. L'Internet, la navigation par satellite, le contrôle du trafic aérien et les opérations bancaires mondiaux, toutes quelques applications qui dépendent d'un chronométrage particulièrement précis.

Le problème auquel nous sommes confrontés à l'ère moderne est que notre compréhension précise de ce qui s'est passé a considérablement changé au cours du siècle dernier. Auparavant, on pensait que le temps était constant, inchangé et que nous nous sommes rendus dans le temps au même rythme.

Mesurer le passage du temps était aussi simple. Chaque jour, gouverné par la révolution de la Terre, on divise en 24 des quantités égales - l'heure. Cependant, après les découvertes d'Einstein au cours du siècle dernier, on a vite découvert que le temps n'était pas constant et pouvait varier pour les différents observateurs car la vitesse et même la gravité peuvent ralentir.

Au fur et à mesure que notre chronométrage devenait plus précis, un autre problème est apparu et c'est l'ancienne méthode de suivi du temps, en utilisant la rotation de la Terre, n'était pas une méthode précise.

En raison de l'influence gravitationnelle de la Lune sur nos océans, le spin de la Terre est sporadique, parfois à l'aube de la journée 24 et parfois plus long.

Des horloges atomiques ont été développées pour essayer de garder le temps aussi précis que possible. Ils fonctionnent en utilisant les oscillations immuables de l'électron d'un atome alors qu'ils changent d'orbite. Ce "tic-tac" d'un atome se produit plus de neuf milliards de fois par seconde dans des atomes de césium, ce qui en fait une base idéale pour une horloge.

Cette horloge atomique ultra précise (connue sous le nom de temps atomique international - TAI) est à la base de l'échelle de temps officielle mondiale, bien que le temps soit parallèle à la rotation de la Terre (important pour les corps extraterrestres) tels que des objets astronomiques ou même des satellites) secondes d'addition, connu sous le nom de seconde intercalaire, sont ajoutés à TAI, cette échelle de temps modifiée est connue comme UTC - Temps universel coordonné.

UTC est le calendrier utilisé par les entreprises, l'industrie et les gouvernements partout dans le monde. Comme il est régi par des horloges atomiques, le monde entier peut communiquer en utilisant le même calendrier, régi par les horloges atomiques ultra-précises. Les réseaux informatiques du monde entier reçoivent cette fois en utilisant Serveurs NTP (Network Time Protocol) assurant que tout le monde ait le même temps dans quelques millisecondes.

Le protocole NTP (Network Time Protocol) est l'un des protocoles les plus anciens d'Internet encore utilisé. Inventé par le Dr David Mills de l'Université du Delaware, il est utilisé depuis 1985. NTP est un protocole conçu pour synchroniser les horloges sur les ordinateurs et les réseaux à travers Internet ou les réseaux locaux (LAN).

NTP (version 4) peut maintenir le temps sur l'Internet public à quelques millisecondes 10 (1 / 100th d'une seconde) et peut faire encore mieux sur les réseaux locaux avec exactitudes de microsecondes 200 (1 / 5000th d'une seconde) dans des conditions idéales.

NTP fonctionne dans la suite TCP / IP et UDP repose sur une forme moins complexe de NTP appelé Time Protocol existe SNTP (Simple Network) qui ne nécessite pas le stockage d'informations sur les communications précédentes, requis par NTP. Il est utilisé dans certains appareils et applications où grande précision le moment est pas aussi important.

La synchronisation de l'heure avec NTP est relativement simple, elle synchronise l'heure en référence à une source d'horloge fiable. Cette source peut être relative (l'horloge interne d'un ordinateur ou l'heure sur une montre-bracelet) ou absolue (A UTC - Universal Coordinated Time - source d'horloge qui est précise comme il est humainement possible).

Les horloges atomiques sont les dispositifs de maintien de temps la plus absolue. Ils travaillent sur le principe que l'atome, le césium-133, a un nombre exact de cycles de rayonnement à chaque seconde (9,192,631,770). Cela a démontré de façon précise le système international d'unités (SI) a défini la seconde comme la durée des cycles 9,192,631,770 de rayonnement de l'atome de césium 133.

Cependant, les horloges atomiques sont extrêmement coûteux et ne sont généralement se trouvent dans les laboratoires de physique à grande échelle. Cependant, NTP peut synchroniser des réseaux à une horloge atomique en utilisant soit le système de positionnement global (GPS) ou une transmission radio spécialiste.

Le plus utilisé est le système GPS qui se compose d'un certain nombre de satellites fournissant un positionnement précis et les informations de localisation. Chaque satellite GPS ne peut le faire en utilisant une horloge atomique qui peut être peut être utilisé comme une référence temporelle.

Un récepteur GPS typique peut fournir des informations de synchronisation à quelques nanosecondes de UTC aussi longtemps que il y a une antenne située avec une bonne vue du ciel.

Il y a également un certain nombre de transmissions radio de temps et de fréquence nationales qui peuvent être utilisées pour synchroniser un serveur NTP. En Grande-Bretagne le signal (appelé MSF) est diffusé par le National Physics Laboratory de Cumbria qui sert de référence temporelle nationale du Royaume-Uni, il existe également des systèmes similaires au Colorado, aux États-Unis et à Francfort en Allemagne (DCF-77). Ces signaux fournissent l'heure UTC à une précision de 100 microsecondes, cependant, le signal radio a une gamme finie et est vulnérable aux interférences.

La distance de l'horloge de référence est connu comme les niveaux de la strate et ils existent pour prévenir les cycles dans le NTP. Stratum 0, sont des dispositifs tels que des horloges atomiques connectés directement à un ordinateur. Strate 1, sont les ordinateurs connectés à la strate des dispositifs 0, tandis que Strate 2 sont des ordinateurs qui envoient des requêtes aux serveurs NTP stratum 1. NTP peut supporter jusqu'à strates 256.

Toutes les versions de Microsoft Windows depuis 2000 incluent le service de temps Windows (w32time.exe) qui permet de synchroniser l'horloge de l'ordinateur avec un serveur NTP (ou un serveur SNTP - une version simplifiée de NTP). une version de NTP mais le code source est téléchargeable gratuitement (version actuelle 4.2.4) sur le site web du NTP (ntp.org).

Il est fortement recommandé par Microsoft et d'autres, que la synchronisation externe doit être utilisée plutôt qu'Internet, car ceux-ci ne peuvent pas être authentifiés. Des serveurs de temps spécialisés NTP sont disponibles pour synchroniser l'heure sur les réseaux en utilisant le signal MSF (ou équivalent) ou GPS.

Les horloges atomiques Sont bien connus pour être précis. La plupart des gens n'ont peut-être jamais vu un, mais sont probablement conscients que les horloges atomiques conservent un temps très précis. En fait, l'horloge atomique moderne conservera un temps précis et ne perdra pas une seconde en cent millions d'années.

Cette quantité de précision peut sembler excessive, mais une multitude de technologies modernes reposent sur des horloges atomiques et nécessitent un tel niveau de précision. Un exemple parfait est le système de navigation par satellite qui se trouve maintenant dans la plupart des automobiles. Le GPS dépend des horloges atomiques car les signaux satellites utilisés en triangulation se déplacent à la vitesse de la lumière qui, en une seule seconde, peut couvrir près de 100,000 km.

On peut donc voir comment certaines technologies modernes dépendent de ce chronométrage ultra précis des horloges atomiques, mais leur utilisation ne s'arrête pas là. Les horloges atomiques régissent le calendrier mondial UTC UTC (Temps universel coordonné) Et ils peuvent également être utilisés pour synchroniser les réseaux informatiques aussi.

Il peut sembler extrême d'utiliser cette précision de nanoseconde pour synchroniser les réseaux informatiques, mais autant de transactions sensibles au temps sont effectuées sur Internet avec des métiers comme la bourse où les prix peuvent chauffer ou augmenter chaque seconde, on peut voir pourquoi les horloges atomiques sont utilisé.

Pour recevoir le temps d'une horloge atomique, Serveur NTP Est la méthode la plus sûre et la plus précise. Ces dispositifs reçoivent un signal temporel diffusé par les horloges atomiques des laboratoires nationaux de physique ou directement à partir des horloges atomiques à bord des satellites GPS.

En utilisant un Serveur NTP Un réseau informatique sera plus sécurisé et, lorsqu'il est synchronisé avec UTC (échelle de temps globale), il sera en fait synchronisé avec tous les autres réseaux informatiques à l'aide d'un serveur NTP.

L'option Serveur GPS NTP Est un dispositif dédié qui utilise le signal horaire du réseau GPS (système de positionnement global). Le GPS est maintenant un outil commun pour les automobilistes dotés de dispositifs de navigation par satellite installés sur la plupart des voitures neuves. Mais le GPS est bien plus qu'une aide pour le positionnement, au cœur même du réseau GPS est le horloges atomiques Qui se trouvent à l'intérieur de chaque satellite GPS.

Le système GPS fonctionne en transmettant le temps de ces horloges ainsi que la position et la vitesse du satellite. Un récepteur de navigation par satellite fonctionnera quand il recevra cette fois combien de temps il faudra pour arriver et donc à quelle distance le signal a parcouru. En utilisant trois ou plusieurs de ces signaux, l'appareil de navigation par satellite peut déterminer exactement où il se trouve.

Le GPS ne peut le faire qu'en raison des horloges atomiques qu'il utilise pour transmettre les signaux horaires. Ces signaux de temps se déplacent, comme tous les signaux radio, à la vitesse de la lumière, de sorte qu'une inexactitude de 1 en milliseconde (1 / 1000 d'une seconde) pourrait entraîner la sortie de la navigation par satellite à des kilomètres de 300.

Parce que ces horloges doivent être si précises, elles constituent une source idéale de temps pour une Serveur de temps NTP. NTP (Network Time Protocol) Est le logiciel qui distribue le temps du serveur de temps au réseau. Temps GPS et UTC (temps universel coordonné), l'échéancier civil n'est pas tout à fait la même chose, mais les bases sont les mêmes que le temps, donc NTP n'a pas de problème pour le convertir. En utilisant un Serveur GPS NTP Un réseau peut être synchronisé de manière réaliste à quelques millisecondes de UTC

L'option Horloge GPS Est un autre terme souvent donné à un Serveur de temps GPS. Le réseau GPS se compose de satellites 21 actifs (et de quelques secondes) 10,000 en orbite au-dessus de la Terre et chaque satellite circule la Terre deux fois par jour. Conçu pour la navigation par satellite, un récepteur GPS nécessite au moins trois satellites pour maintenir une position. Cependant, dans le cas d'une horloge GPS, un seul satellite est nécessaire, ce qui facilite l'obtention d'un signal fiable.

Chaque satellite transmet continuellement sa propre position et un code temporel. Le code temporel est généré par une horloge atomique intégrée et est très précis, il doit être tel que cette information est utilisée par le récepteur GPS pour trianguler une position et si elle n'était qu'une demi-seconde, l'unité Sat Nav serait inexacte par milliers De miles.

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.