คุณเคยสังเกตไหมว่านาฬิกาในบ้านของคุณแสดง เวลาที่แตกต่างกัน? และจะเข้าใจได้อย่างไรว่าตัวเลือกใดถูกต้อง เราจะเรียนรู้คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้โดยศึกษาหลักการทำงานของนาฬิกาอะตอมอย่างละเอียด

นาฬิกาอะตอม: คำอธิบายและหลักการทำงาน

ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจว่ากลไกของนาฬิกาอะตอมคืออะไร นาฬิกาอะตอมเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดเวลา แต่ใช้การสั่นของมันเองเป็นช่วงเวลาของกระบวนการ และทุกอย่างเกิดขึ้นในอะตอมและ ระดับโมเลกุล. ดังนั้นความแม่นยำ

พูดได้อย่างปลอดภัยว่านาฬิกาอะตอมนั้นแม่นยำที่สุด! ต้องขอบคุณพวกเขาที่อินเทอร์เน็ตและระบบนำทาง GPS ในโลกทำให้เรารู้ตำแหน่งที่แน่นอนของดาวเคราะห์ ระบบสุริยะ. ข้อผิดพลาดของอุปกรณ์นี้น้อยมากจนมั่นใจได้ว่าระดับโลก! ต้องขอบคุณนาฬิกาอะตอม การซิงโครไนซ์ทั้งโลกจึงเกิดขึ้น เป็นที่ทราบกันดีว่าการเปลี่ยนแปลงบางอย่างอยู่ที่ใด

ใครเป็นผู้คิดค้น ใครเป็นคนสร้าง และใครเป็นผู้คิดค้นนาฬิกามหัศจรรย์เรือนนี้ขึ้นมา?

ย้อนกลับไปในช่วงต้นทศวรรษที่ 40 ของศตวรรษที่ 20 เป็นที่ทราบกันดีเกี่ยวกับลำแสงปรมาณูของเรโซแนนซ์แม่เหล็ก ในตอนแรก การใช้งานไม่ได้เกี่ยวข้องกับนาฬิกาแต่อย่างใด - เป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น แต่แล้วในปีพ. ศ. 2488 Isidor Rabi ได้เสนอให้สร้างอุปกรณ์ซึ่งมีแนวคิดว่าพวกเขาทำงานโดยใช้เทคนิคข้างต้น แต่พวกเขาถูกจัดในลักษณะที่พวกเขาไม่ได้แสดง ผลลัพธ์ที่แม่นยำ. และในปี พ.ศ. 2492 สำนักงานมาตรฐานแห่งชาติได้แจ้งให้ทั่วโลกทราบเกี่ยวกับการสร้างนาฬิกาอะตอมเครื่องแรกซึ่งใช้สารประกอบโมเลกุลของแอมโมเนีย และในปี พ.ศ. 2495 เทคโนโลยีได้เชี่ยวชาญในการสร้างต้นแบบตามอะตอมของซีเซียม

เมื่อได้ยินเกี่ยวกับอะตอมของแอมโมเนียและซีเซียม คำถามก็เกิดขึ้น แต่นาฬิกาที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้มีกัมมันตภาพรังสีหรือไม่? คำตอบนั้นชัดเจน - ไม่! ไม่มีการสลายตัวของอะตอม

ปัจจุบันมีวัสดุมากมายที่ใช้ทำนาฬิกาอะตอม ตัวอย่างเช่น มันคือซิลิกอน ควอตซ์ อะลูมิเนียม และแม้กระทั่งเงิน

อุปกรณ์ทำงานอย่างไร?

มาดูกันว่านาฬิกาพลังงานนิวเคลียร์มีลักษณะและการทำงานอย่างไร ในการทำเช่นนี้ เราขอเสนอคำอธิบายเกี่ยวกับงานของพวกเขา:

สำหรับการทำงานที่ถูกต้องของนาฬิการุ่นนี้ ไม่จำเป็นต้องใช้ลูกตุ้มหรือออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ พวกเขาใช้สัญญาณที่เกิดขึ้นจาก การเปลี่ยนแปลงทางควอนตัมหนึ่งอิเล็กตรอนระหว่างสองระดับพลังงานของอะตอม ส่งผลให้เราสามารถสังเกต คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า. กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราได้รับความผันผวนบ่อยครั้งและความเสถียรของระบบในระดับสูงเป็นพิเศษ ทุกๆ ปี เนื่องจากมีการค้นพบใหม่ กระบวนการต่างๆ จึงได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัย เมื่อไม่นานมานี้ ผู้เชี่ยวชาญของ National Institute fStandardsand Technology (NIST) กลายเป็นผู้ชนะ สร้างสถิติโลกอย่างแท้จริง พวกเขาสามารถนำความแม่นยำของนาฬิกาอะตอม (ตามสตรอนเชียม) ไปสู่ค่าเบี่ยงเบนต่ำสุด กล่าวคือ: เป็นเวลา 1.5 หมื่นล้านปี หนึ่งวินาที ใช่ใช่แล้วดูเหมือนว่าคุณไม่ได้อายุเท่านี้ที่ถูกกำหนดให้กับจักรวาลของเรา นี่เป็นการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่! ท้ายที่สุดมันเป็นสตรอนเทียมที่เล่น บทบาทสำคัญในบันทึกนี้. อะตอมที่เคลื่อนที่ได้ของสตรอนเชียมในโครงตาข่ายเชิงพื้นที่ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นโดยใช้เลเซอร์ ทำหน้าที่เป็นอะนาล็อกของ "การฟ้อง" เช่นเคยในทางวิทยาศาสตร์ ในทางทฤษฎีทุกอย่างดูมีเสน่ห์และได้รับการปรับปรุงแล้ว แต่ความไม่เสถียรของระบบดังกล่าวอาจทำให้ความสุขน้อยลงในทางปฏิบัติ เป็นเพราะความไม่เสถียรทำให้อุปกรณ์ที่ใช้ซีเซียมได้รับความนิยมไปทั่วโลก

ตอนนี้พิจารณาว่าอุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยอะไร รายละเอียดหลักที่นี่คือ:

• การเลือกปฏิบัติทางควอนตัม
• เครื่องกำเนิดควอตซ์
• อิเล็กทรอนิกส์.

ควอทซ์ออสซิลเลเตอร์เป็นออสซิลเลเตอร์ในตัวเองชนิดหนึ่ง แต่เพื่อสร้างองค์ประกอบเรโซแนนซ์ จะใช้โหมดเพียโซอิเล็กทริกของคริสตัลควอตซ์

มีการเปรียบเทียบควอนตัมและออสซิลเลเตอร์ควอตซ์ภายใต้อิทธิพลของความถี่และหากตรวจพบความแตกต่างวงจร ข้อเสนอแนะต้องใช้คริสตัลออสซิลเลเตอร์เพื่อปรับค่าที่ต้องการและปรับปรุงความเสถียรและความแม่นยำ เป็นผลให้เราเห็นค่าที่แน่นอนบนหน้าปัดที่เอาต์พุตซึ่งหมายความว่า เวลาที่แน่นอน.

รุ่นแรกๆ มีขนาดค่อนข้างใหญ่ แต่ในเดือนตุลาคม 2013 บริษัท "BathysHawaii" สร้างความฮือฮาด้วยการเปิดตัวนาฬิกาข้อมืออะตอมจิ๋ว ในตอนแรก ทุกคนมองว่าข้อความนี้เป็นเรื่องตลก แต่ไม่นาน กลับกลายเป็นว่ามันเป็นเรื่องจริงจริงๆ และ พวกเขาทำงานบนพื้นฐานของแหล่งกำเนิดปรมาณูซีเซียม 133 ความปลอดภัยของอุปกรณ์ได้รับการรับรองจากข้อเท็จจริงที่ว่าธาตุกัมมันตภาพรังสีบรรจุอยู่ในรูปของก๊าซในแคปซูลพิเศษภาพถ่ายของอุปกรณ์นี้กระจัดกระจายไปทั่วโลก

หลายคนในหัวข้อนาฬิกาอะตอมสนใจในเรื่องของแหล่งพลังงาน แบตเตอรี่เป็นแบบลิเธียมไอออน แต่อนิจจายังไม่ทราบว่าแบตเตอรี่ดังกล่าวจะอยู่ได้นานแค่ไหน

นาฬิกา BathysHawaii เป็นอะตอมตัวแรกอย่างแท้จริง นาฬิกาข้อมือ. ก่อนหน้านี้ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ากรณีของการเปิดตัวอุปกรณ์แบบพกพา แต่น่าเสียดายที่มันไม่มีแหล่งพลังงานปรมาณู แต่ซิงโครไนซ์กับนาฬิกาโดยรวมจริงผ่านวิทยุไร้สายเท่านั้น นอกจากนี้ยังควรค่าแก่การกล่าวถึงค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ดังกล่าว ความสุขอยู่ที่ประมาณ 12,000 ดอลลาร์สหรัฐ เป็นที่ชัดเจนว่าด้วยราคาดังกล่าว นาฬิกาจะไม่ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง แต่บริษัทไม่ได้พยายามทำสิ่งนี้เพราะพวกเขาผลิตนาฬิกาออกมาในจำนวนจำกัด

เรารู้จักนาฬิกาอะตอมหลายประเภท ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการออกแบบและหลักการ แต่ก็ยังมีความแตกต่างอยู่บ้าง ดังนั้นสิ่งสำคัญคือการค้นหาการเปลี่ยนแปลงและองค์ประกอบของพวกเขา นาฬิกาประเภทต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้:

1. ไฮโดรเจน. สาระสำคัญของพวกเขาอยู่ที่ความจริงที่ว่ามีการรองรับอะตอมของไฮโดรเจน ระดับที่เหมาะสมพลังงานแต่ผนังทำจากวัสดุพิเศษ จากข้อมูลนี้ เราสรุปว่าเป็นอะตอมของไฮโดรเจนที่สูญเสียสถานะพลังงานอย่างรวดเร็ว
2. ซีเซียม. พื้นฐานสำหรับพวกเขาคือคานซีเซียม เป็นที่น่าสังเกตว่านาฬิกาเหล่านี้มีความแม่นยำที่สุด
3. รูบิเดียม. เป็นแบบที่ง่ายที่สุดและกะทัดรัดมาก

นาฬิกาอะตอมเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาแพงมาก ดังนั้นนาฬิกาพก Hoptroff No. 10 จึงเป็นตัวแทนที่สดใสของของเล่นรุ่นใหม่ ราคาของอุปกรณ์เสริมที่มีสไตล์และแม่นยำมากคือ 78,000 ดอลลาร์ ออกมาเพียง 12 ชุดเท่านั้น กลไกของอุปกรณ์นี้ใช้ระบบสั่นความถี่สูงซึ่งติดตั้งสัญญาณ GPS ด้วย

บริษัทไม่ได้หยุดเพียงแค่นั้นและกำลังอยู่ในรุ่นที่ 10 ของนาฬิกาที่ต้องการใช้วิธีวางกลไกในตัวเรือนสีทอง ซึ่งจะพิมพ์บนเครื่องพิมพ์ 3 มิติยอดนิยม ยังไม่ได้คำนวณอย่างแน่ชัดว่าจะใช้ทองคำเท่าใดสำหรับตัวเรือนรุ่นดังกล่าว แต่ราคาขายปลีกโดยประมาณของผลงานชิ้นเอกนี้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ซึ่งมีมูลค่าประมาณ 50,000 ปอนด์สเตอร์ลิง และยังไม่ใช่ ราคาสุดท้ายแม้ว่าจะคำนึงถึงปริมาณการวิจัยทั้งหมดรวมถึงความแปลกใหม่และเอกลักษณ์ของแกดเจ็ต

ข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์เกี่ยวกับการใช้นาฬิกา

อย่างไรเมื่อพูดถึงนาฬิกาอะตอมไม่ต้องพูดถึงมากที่สุด ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจซึ่งเกี่ยวข้องกับพวกเขาและเวลาโดยทั่วไป:

1. คุณรู้หรือไม่ว่าใน อียิปต์โบราณนาฬิกาแดดที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยพบมา?
2. ข้อผิดพลาดของนาฬิกาอะตอมมีน้อยมาก - เพียง 1 วินาทีเป็นเวลา 6 ล้านปี
3. ทุกคนรู้ว่ามี 60 วินาทีในหนึ่งนาที แต่มีเพียงไม่กี่คนที่เจาะลึกว่าในหนึ่งวินาทีมีกี่มิลลิวินาที? และพวกมันมีไม่มากและไม่น้อย - เป็นพัน!
4. นักท่องเที่ยวทุกคนที่สามารถเยี่ยมชมลอนดอนจะต้องอยากเห็นบิ๊กเบนด้วยตาของพวกเขาเองอย่างแน่นอน แต่น่าเสียดายที่ไม่ค่อยมีใครรู้ว่าบิ๊กเบนไม่ใช่หอคอย แต่เป็นชื่อของระฆังขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนัก 13 ตันและดังอยู่ภายในหอคอย
5. คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าทำไมเข็มนาฬิกาของเราเดินจากซ้ายไปขวาพอดี หรือเราเคยพูดว่า "ตามเข็มนาฬิกา" อย่างไร ข้อเท็จจริงนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเคลื่อนที่ของเงาบนนาฬิกาแดด
6. นาฬิกาข้อมือเรือนแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1812 เมื่อไม่นานมานี้ พวกเขาสร้างโดยผู้ก่อตั้ง Breguet สำหรับราชินีแห่งเนเปิลส์
7. ก่อนสงครามโลกครั้งที่ 1 นาฬิกาข้อมือถือเป็นเพียงเครื่องประดับของผู้หญิง แต่ในไม่ช้าเนื่องจากความสะดวกสบาย พวกเขาจึงถูกเลือกโดยผู้ชายส่วนหนึ่งของประชากรด้วย

ปีที่แล้ว 2012 เป็นเวลาสี่สิบห้าปีแล้วที่มนุษยชาติตัดสินใจใช้การบอกเวลาปรมาณูเพื่อวัดเวลาที่แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในปี พ.ศ. 2510 หมวดเวลาสากลหยุดถูกกำหนดโดยมาตราส่วนทางดาราศาสตร์ - พวกเขาถูกแทนที่ด้วยมาตรฐานความถี่ซีเซียม เขาเป็นผู้ที่ได้รับชื่อที่เป็นที่นิยมในขณะนี้ - นาฬิกาอะตอม เวลาที่แน่นอนที่อนุญาตให้คุณระบุได้นั้นมีค่าคลาดเคลื่อนเล็กน้อยเพียง 1 วินาทีในรอบ 3 ล้านปี ซึ่งทำให้สามารถใช้เป็นมาตรฐานเวลาได้ทุกมุมโลก

ประวัติเล็กน้อย

แนวคิดในการใช้การสั่นสะเทือนของอะตอมสำหรับการวัดเวลาที่แม่นยำเป็นพิเศษนั้นถูกแสดงครั้งแรกในปี พ.ศ. 2422 โดยวิลเลียม ทอมสัน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ในบทบาทของอิมิตเตอร์ของอะตอมเรโซเนเตอร์ นักวิทยาศาสตร์ผู้นี้เสนอให้ใช้ไฮโดรเจน ความพยายามครั้งแรกในการนำแนวคิดนี้ไปใช้จริงเกิดขึ้นในปี 1940 เท่านั้น ศตวรรษที่ยี่สิบ. และนาฬิกาอะตอมที่ใช้งานได้เครื่องแรกของโลกก็ปรากฏขึ้นในปี 1955 ในสหราชอาณาจักร ผู้สร้างของพวกเขาคือ Dr. Louis Essen นักฟิสิกส์ทดลองชาวอังกฤษ นาฬิกานี้ทำงานบนพื้นฐานของการสั่นของอะตอมซีเซียม-133 และด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถวัดเวลาได้แม่นยำกว่าเมื่อก่อนมาก อุปกรณ์ชิ้นแรกของ Essen อนุญาตให้มีข้อผิดพลาดไม่เกินหนึ่งวินาทีในทุก ๆ ร้อยปี แต่ต่อมาก็เพิ่มขึ้นหลายครั้ง และข้อผิดพลาดต่อวินาทีสามารถสะสมได้เพียง 2-3 ร้อยล้านปีเท่านั้น

นาฬิกาอะตอม: มันทำงานอย่างไร

"อุปกรณ์" อันชาญฉลาดนี้ทำงานอย่างไร นาฬิกาอะตอมใช้โมเลกุลหรืออะตอมเป็นตัวสร้างความถี่เรโซแนนซ์ ระดับควอนตัม. สร้างการเชื่อมต่อของระบบ " นิวเคลียสของอะตอม- อิเล็กตรอน" ที่มีระดับพลังงานไม่ต่อเนื่องหลายระดับ หากระบบดังกล่าวได้รับผลกระทบตามความถี่ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ระบบนี้ก็จะจากไป ระดับต่ำสูง กระบวนการย้อนกลับยังเป็นไปได้: การเปลี่ยนแปลงของอะตอมจากเพิ่มเติม ระดับสูงต่ำพร้อมกับการปล่อยพลังงาน ปรากฏการณ์เหล่านี้สามารถควบคุมและบันทึกการกระโดดของพลังงานทั้งหมดได้โดยการสร้างวงจรการสั่น (เรียกอีกอย่างว่า atomic oscillator) ความถี่เรโซแนนซ์ของมันจะสอดคล้องกับความแตกต่างของพลังงานระหว่างระดับการเปลี่ยนผ่านของอะตอมที่อยู่ใกล้เคียง หารด้วยค่าคงที่ของพลังค์

เช่น วงจรออสซิลเลเตอร์มีข้อได้เปรียบเหนือเครื่องกลและดาราศาสตร์รุ่นก่อนอย่างไม่อาจปฏิเสธได้ สำหรับอะตอมมิกออสซิลเลเตอร์ ความถี่เรโซแนนซ์ของอะตอมของสสารใดๆ จะเท่ากัน ซึ่งไม่สามารถพูดถึงเพนดูลั่มและเพียโซคริสตัลได้ นอกจากนี้อะตอมจะไม่เปลี่ยนคุณสมบัติเมื่อเวลาผ่านไปและไม่เสื่อมสภาพ ดังนั้นนาฬิกาอะตอมจึงมีความแม่นยำอย่างยิ่งและเที่ยงตรงแทบจะเป็นนิรันดร์

เวลาที่เที่ยงตรงและเทคโนโลยีที่ทันสมัย

เครือข่ายโทรคมนาคม, การสื่อสารผ่านดาวเทียม, GPS, เซิร์ฟเวอร์ NTP, การทำธุรกรรมทางอิเล็กทรอนิกส์ในตลาดหลักทรัพย์, การประมูลออนไลน์, ขั้นตอนการซื้อตั๋วผ่านอินเทอร์เน็ต - สิ่งเหล่านี้และปรากฏการณ์อื่น ๆ อีกมากมายได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างมั่นคงในชีวิตของเรา แต่ถ้ามนุษยชาติไม่ได้ประดิษฐ์นาฬิกาอะตอม สิ่งเหล่านี้ก็จะไม่เกิดขึ้น เวลาที่แม่นยำ การซิงโครไนซ์ที่ช่วยให้คุณลดข้อผิดพลาด ความล่าช้า และความล่าช้า ทำให้บุคคลสามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่หามาแทนที่ไม่ได้ซึ่งมีค่ามากซึ่งไม่เคยมากเกินไป

นาฬิกาอะตอมความแม่นยำสูงที่ผิดพลาด 1 วินาทีในรอบ 300 ล้านปี นาฬิกาเรือนนี้ซึ่งมาแทนที่นาฬิการุ่นเก่าที่มีข้อผิดพลาดเพียง 1 วินาทีในรอบ 100 ล้านปี ปัจจุบันได้กำหนดมาตรฐานสำหรับเวลาพลเรือนของอเมริกา Lenta.ru ตัดสินใจระลึกถึงประวัติศาสตร์ของการสร้างนาฬิกาอะตอม

อะตอมตัวแรก

ในการสร้างนาฬิกาก็เพียงพอที่จะใช้กระบวนการเป็นระยะ ๆ และประวัติความเป็นมาของเครื่องมือวัดเวลาก็เป็นส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์การเกิดขึ้นของแหล่งพลังงานใหม่หรือระบบออสซิลเลเตอร์แบบใหม่ที่ใช้ในนาฬิกา นาฬิกาที่เรียบง่ายที่สุดน่าจะเป็นนาฬิกาพระอาทิตย์ ซึ่งต้องใช้เพียงดวงอาทิตย์และวัตถุในการสร้างเงาให้ทำงาน ข้อเสียของวิธีการกำหนดเวลานี้ชัดเจน น้ำและนาฬิกาทรายก็ไม่มีอะไรดีไปกว่านี้อีกแล้ว พวกมันเหมาะสำหรับการวัดระยะเวลาที่ค่อนข้างสั้นเท่านั้น

ที่เก่าแก่ที่สุด นาฬิกาจักรกลถูกพบในปี 1901 ใกล้เกาะ Antikythera บนเรือที่จมในทะเลอีเจียน บรรจุเฟืองทองสัมฤทธิ์ประมาณ 30 ชิ้นในกล่องไม้ขนาด 33 คูณ 18 คูณ 10 เซนติเมตร และมีอายุย้อนกลับไปราว 100 ปีก่อนคริสตกาล

เป็นเวลาเกือบสองพันปีมาแล้วที่นาฬิกาจักรกลมีความเที่ยงตรงและเชื่อถือได้มากที่สุด การปรากฏตัวในปี 1657 ของผลงานคลาสสิกของ Christian Huygens "Pendulum Clock" ("Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum an horologia aptato demodes geometrya") พร้อมคำอธิบายเกี่ยวกับอุปกรณ์อ้างอิงเวลาที่มีลูกตุ้มเป็นระบบสั่นน่าจะเป็น สุดยอดในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาอุปกรณ์เชิงกลประเภทนี้

อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์และนักเดินเรือยังคงใช้ท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวและแผนที่ในการระบุตำแหน่งและเวลาที่แน่นอน นาฬิกาไฟฟ้าเครื่องแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1814 โดย Francis Ronalds อย่างไรก็ตาม เครื่องมือดังกล่าวชนิดแรกไม่แม่นยำเนื่องจากความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ประวัติเพิ่มเติมของนาฬิกาเกี่ยวข้องกับการใช้ระบบออสซิลเลเตอร์ในอุปกรณ์ต่างๆ เปิดตัวในปี 1927 โดยพนักงานของ Bell Laboratories นาฬิกาควอตซ์ใช้คุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริกของคริสตัลควอตซ์: เมื่อสัมผัสกับ กระแสไฟฟ้าคริสตัลเริ่มหดตัว โครโนมิเตอร์แบบควอทซ์ที่ทันสมัยสามารถบรรลุความเที่ยงตรงสูงสุด 0.3 วินาทีต่อเดือน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากควอตซ์อาจมีอายุมากขึ้น เมื่อเวลาผ่านไปนาฬิกาจะมีความแม่นยำน้อยลง

ด้วยการพัฒนาของฟิสิกส์อะตอม นักวิทยาศาสตร์เสนอให้ใช้อนุภาคของสสารเป็นระบบแกว่ง นี่คือลักษณะของนาฬิกาอะตอมเรือนแรก แนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการใช้การสั่นสะเทือนของอะตอมของไฮโดรเจนเพื่อวัดเวลาถูกเสนอในปี พ.ศ. 2422 โดย นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษลอร์ดเคลวิน อย่างไรก็ตาม ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เท่านั้นที่สิ่งนี้เป็นไปได้

การทำสำเนาภาพวาดโดย Hubert von Herkomer (1907)

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 อิสิโดเร ราบี นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันและผู้ค้นพบนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ได้เริ่มทำงานเกี่ยวกับ นาฬิกาอะตอมด้วยซีเซียม-133 แต่การระบาดของสงครามขัดขวางเขา หลังสงครามในปี 2492 เป็นครั้งแรก นาฬิกาโมเลกุลโดยใช้โมเลกุลของแอมโมเนีย แต่เครื่องมือวัดเวลาชนิดแรกนั้นไม่แม่นยำเท่านาฬิกาอะตอมสมัยใหม่

ความแม่นยำค่อนข้างต่ำเนื่องจากความจริงที่ว่าเนื่องจากการทำงานร่วมกันของโมเลกุลแอมโมเนียซึ่งกันและกันและกับผนังของภาชนะบรรจุที่สารนี้ตั้งอยู่พลังงานของโมเลกุลจึงเปลี่ยนไปและ เส้นสเปกตรัมกว้างขึ้น ผลกระทบนี้คล้ายกับแรงเสียดทานในนาฬิกาจักรกล

ต่อมาในปี พ.ศ. 2498 หลุยส์ เอสเซ็นแห่งห้องปฏิบัติการทางกายภาพแห่งชาติของสหราชอาณาจักรได้แนะนำนาฬิกาอะตอมซีเซียม-133 เรือนแรก นาฬิกานี้สะสมข้อผิดพลาดหนึ่งวินาทีในหนึ่งล้านปี อุปกรณ์นี้มีชื่อว่า NBS-1 และเริ่มได้รับการพิจารณาว่าเป็นมาตรฐานความถี่ซีเซียม

แผนภูมิวงจรรวมนาฬิกาอะตอมประกอบด้วยคริสตัลออสซิลเลเตอร์ที่ควบคุมโดยตัวแยกป้อนกลับ ออสซิลเลเตอร์ใช้คุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริกของควอตซ์ ในขณะที่เครื่องแยกความถี่ใช้การสั่นของพลังงานของอะตอม เพื่อให้การสั่นของควอตซ์ถูกติดตามโดยสัญญาณจากการเปลี่ยนผ่านจากระดับพลังงานต่างๆ ในอะตอมหรือโมเลกุล ระหว่างเครื่องกำเนิดและเครื่องจำแนกจะมีเครื่องชดเชยที่ปรับตามความถี่ของการสั่นสะเทือนของอะตอมและเปรียบเทียบกับความถี่การสั่นสะเทือนของคริสตัล

อะตอมที่ใช้ในนาฬิกาต้องให้การสั่นสะเทือนที่เสถียร สำหรับแต่ละความถี่ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามีอะตอมของตัวเอง: แคลเซียม, สตรอนเทียม, รูบิเดียม, ซีเซียม, ไฮโดรเจน หรือแม้แต่โมเลกุลของแอมโมเนียและไอโอดีน

มาตรฐานเวลา

ด้วยการกำเนิดของเครื่องมือวัดเวลาอะตอม จึงเป็นไปได้ที่จะใช้เป็นมาตรฐานสากลในการระบุวินาที ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2427 เวลากรีนิชซึ่งถือเป็นมาตรฐานโลกได้เปลี่ยนมาตรฐานของนาฬิกาอะตอม ในปี พ.ศ. 2510 โดยการตัดสินใจของการประชุมสมัชชาชั่งตวงวัดครั้งที่ 12 หนึ่งวินาทีถูกกำหนดให้เป็นช่วงเวลาของช่วงการแผ่รังสี 9192631770 ซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างระดับไฮเปอร์ไฟน์สองระดับของสถานะพื้นของอะตอมซีเซียม-133 คำจำกัดความของวินาทีนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์และสามารถทำซ้ำได้ทุกที่บนโลก ซีเซียม-133 ซึ่งใช้ในนาฬิกาอะตอมมาตรฐาน เป็นไอโซโทปเดียวที่เสถียรของซีเซียมที่มีความอุดมสมบูรณ์ 100% บนโลก

นาฬิกาอะตอมยังใช้ในระบบนำทางด้วยดาวเทียม จำเป็นต้องกำหนดเวลาและพิกัดที่แน่นอนของดาวเทียม ดังนั้น ดาวเทียมแต่ละดวงของระบบ GPS จึงมีนาฬิกาดังกล่าวสี่ชุด: รูบิเดียมสองชุดและซีเซียมสองชุด ซึ่งให้ความแม่นยำในการส่งสัญญาณที่ 50 นาโนวินาที ดาวเทียมของระบบ GLONASS ของรัสเซียยังมีเครื่องมือวัดเวลาอะตอมของซีเซียมและรูบิเดียม และดาวเทียมของระบบกำหนดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของยุโรปอย่างกาลิเลโอที่ติดตั้งไฮโดรเจนและรูบิเดียม

ความแม่นยำของนาฬิกาไฮโดรเจนนั้นสูงที่สุด 0.45 นาโนวินาทีใน 12 ชั่วโมง เห็นได้ชัดว่ากาลิเลโอใช้สิ่งนี้ นาฬิกาที่แม่นยำจะนำระบบนำทางนี้มาก่อนในปี 2558 เมื่อดาวเทียม 18 ดวงจะขึ้นสู่วงโคจร

นาฬิกาอะตอมขนาดกะทัดรัด

Hewlett-Packard เป็นบริษัทแรกที่พัฒนานาฬิกาอะตอมขนาดกะทัดรัด ในปี 1964 เธอได้สร้างเครื่องมือซีเซียม HP 5060A ซึ่งมีขนาดเท่ากับกระเป๋าเดินทางใบใหญ่ บริษัทพัฒนาทิศทางนี้อย่างต่อเนื่อง แต่ตั้งแต่ปี 2548 บริษัทได้ขายแผนกนาฬิกาอะตอมให้กับ Symmetricom

ในปี 2554 Draper Laboratories และ Sandia National Laboratories ได้พัฒนา และ Symmetricom ได้เปิดตัวนาฬิกาอะตอมจิ๋วควอนตัมเครื่องแรก ในช่วงเวลาของการปล่อยพวกเขามีราคาประมาณ 15,000 ดอลลาร์ถูกบรรจุในกล่องปิดผนึกขนาด 40 คูณ 35 คูณ 11 มม. และหนัก 35 กรัม การใช้พลังงานของนาฬิกาน้อยกว่า 120 มิลลิวัตต์ ในขั้นต้น พวกเขาได้รับการพัฒนาตามคำสั่งของเพนตากอนและมีวัตถุประสงค์เพื่อให้บริการระบบนำทางที่ทำงานโดยไม่ขึ้นกับระบบ GPS เช่น ใต้น้ำหรือบนบก

เมื่อปลายปี 2556 บริษัท Bathys Hawaii ของอเมริกาได้เปิดตัวนาฬิกาอะตอมแบบ "ข้อมือ" เครื่องแรก พวกเขาใช้ชิป SA.45s ที่ผลิตโดย Symmetricom เป็นส่วนประกอบหลัก ภายในชิปเป็นแคปซูลที่มีซีเซียม-133 การออกแบบนาฬิกายังมีโฟโตเซลล์และเลเซอร์พลังงานต่ำ หลังให้ความร้อนของก๊าซซีเซียมซึ่งเป็นผลมาจากการที่อะตอมของมันเริ่มเคลื่อนที่จากที่หนึ่ง ระดับพลังงานอื่น. การวัดเวลาทำได้โดยการแก้ไขการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว ราคาของอุปกรณ์ใหม่ประมาณ 12,000 ดอลลาร์

แนวโน้มไปสู่การย่อส่วน ความเป็นอิสระ และความแม่นยำจะนำไปสู่ความจริงที่ว่าในอนาคตอันใกล้จะมีอุปกรณ์ใหม่ที่ใช้นาฬิกาอะตอมในทุกพื้นที่ ชีวิตมนุษย์, เริ่มต้นด้วย การวิจัยอวกาศบน วงโคจรของดาวเทียมและสถานีเพื่อการใช้งานในประเทศในห้องและระบบข้อมือ

นาฬิกาอะตอมเป็นเครื่องมือวัดเวลาที่แม่นยำที่สุดในปัจจุบัน และกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเรื่อยๆ มูลค่าที่มากขึ้นกับการพัฒนาและความซับซ้อน เทคโนโลยีที่ทันสมัย.

หลักการทำงาน

นาฬิกาอะตอมไม่ได้รักษาเวลาที่แม่นยำด้วย การสลายตัวของสารกัมมันตรังสีอาจดูเหมือนจากชื่อ แต่ใช้การสั่นของนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่อยู่รอบๆ ความถี่ของพวกมันถูกกำหนดโดยมวลของนิวเคลียส แรงโน้มถ่วง และ "บาลานซ์เซอร์" ไฟฟ้าสถิตระหว่างนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่มีประจุบวก มันไม่ตรงกับนาฬิกาปกติ นาฬิกาอะตอมเป็นเครื่องรักษาเวลาที่เชื่อถือได้มากกว่าเนื่องจากความผันผวนไม่เปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับปัจจัยดังกล่าว สิ่งแวดล้อมเช่น ความชื้น อุณหภูมิ หรือความดัน

วิวัฒนาการของนาฬิกาอะตอม

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าอะตอมมีความถี่เรโซแนนซ์ที่เกี่ยวข้องกับความสามารถของแต่ละอะตอมในการดูดซับและปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ในช่วงทศวรรษที่ 1930 และ 1940 อุปกรณ์สื่อสารความถี่สูงและเรดาร์ได้รับการพัฒนาที่สามารถโต้ตอบกับความถี่เรโซแนนซ์ของอะตอมและโมเลกุล สิ่งนี้สนับสนุนแนวคิดของนาฬิกา

สำเนาชุดแรกถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2492 สถาบันแห่งชาติมาตรฐานและเทคโนโลยี (NIST) แอมโมเนียถูกใช้เป็นแหล่งการสั่นสะเทือน อย่างไรก็ตาม พวกมันไม่ได้แม่นยำมากไปกว่ามาตรฐานเวลาที่มีอยู่ และซีเซียมก็ถูกนำมาใช้ในยุคต่อไป

มาตรฐานใหม่

การเปลี่ยนแปลงของความแม่นยำของเวลานั้นยิ่งใหญ่มาก จนในปี 1967 การประชุมสมัชชาว่าด้วยน้ำหนักและการวัดได้กำหนดให้ SI วินาทีเป็นการสั่นสะเทือน 9,192,631,770 อะตอมของซีเซียมที่ความถี่เรโซแนนซ์ ซึ่งหมายความว่าเวลาไม่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของโลกอีกต่อไป นาฬิกาอะตอมที่เสถียรที่สุดในโลกถูกสร้างขึ้นในปี 1968 และถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบอ้างอิงเวลา NIST จนถึงปี 1990

รถปรับปรุง

หนึ่งในความก้าวหน้าล่าสุดในด้านนี้คือการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและลดความไม่แน่นอนในสัญญาณนาฬิกา ระบบระบายความร้อนและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ใช้ในการปรับปรุงนาฬิกาซีเซียมจะต้องใช้พื้นที่ขนาดเท่าตู้รถไฟ แม้ว่าตัวเลือกเชิงพาณิชย์จะใส่ในกระเป๋าเดินทางได้ก็ตาม หนึ่งในห้องปฏิบัติการเหล่านี้รักษาเวลาในโบลเดอร์ โคโลราโด และเป็นนาฬิกาที่เที่ยงตรงที่สุดในโลก พวกมันผิดเพียง 2 นาโนวินาทีต่อวัน หรือ 1 วินาทีใน 1.4 ล้านปี

เทคโนโลยีขั้นสูง

ความแม่นยำอันมหาศาลนี้เป็นผลมาจากความซับซ้อน กระบวนการทางเทคโนโลยี. ประการแรก ซีเซียมเหลวจะถูกวางในเตาเผาและให้ความร้อนจนกลายเป็นก๊าซ อะตอมของโลหะจะออกด้วยความเร็วสูงผ่านรูเล็กๆ ในเตา แม่เหล็กไฟฟ้าทำให้พวกเขาแยกออกเป็นลำแสงแยกกันด้วยพลังงานที่แตกต่างกัน ลำแสงที่ต้องการผ่านรูรูปตัว U และอะตอมจะสัมผัสกับพลังงานไมโครเวฟที่ความถี่ 9.192.631.770 Hz ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงตื่นเต้นและย้ายเข้าสู่สถานะพลังงานอื่น จากนั้นสนามแม่เหล็กจะกรองสถานะพลังงานอื่นๆ ของอะตอมออกไป

เครื่องตรวจจับตอบสนองต่อซีเซียมและแสดงค่าสูงสุดที่ ความหมายที่ถูกต้องความถี่ นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการตั้งค่าคริสตัลออสซิลเลเตอร์ที่ควบคุมกลไกการตอกบัตร หารความถี่ด้วย 9.192.631.770 ให้หนึ่งพัลส์ต่อวินาที

ไม่ใช่แค่ซีเซียมเท่านั้น

แม้ว่านาฬิกาอะตอมทั่วไปส่วนใหญ่ใช้คุณสมบัติของซีเซียม แต่ก็มีประเภทอื่นเช่นกัน พวกเขาแตกต่างกันในองค์ประกอบที่ใช้และวิธีการกำหนดการเปลี่ยนแปลงของระดับพลังงาน วัสดุอื่นๆ ได้แก่ ไฮโดรเจนและรูบิเดียม นาฬิกาอะตอมไฮโดรเจนทำหน้าที่เหมือนนาฬิกาซีเซียม แต่ต้องมีภาชนะที่มีผนังทำจากวัสดุพิเศษที่ป้องกันไม่ให้อะตอมสูญเสียพลังงานเร็วเกินไป นาฬิการูบิเดียมนั้นเรียบง่ายและกะทัดรัดที่สุด ในนั้น เซลล์แก้วที่เต็มไปด้วยก๊าซรูบิเดียมจะเปลี่ยนการดูดกลืนแสงเมื่อสัมผัสกับความถี่ไมโครเวฟ

ใครต้องการเวลาที่แม่นยำ?

ทุกวันนี้สามารถนับเวลาได้อย่างแม่นยำมาก แต่เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญ สิ่งนี้จำเป็นในระบบเช่น โทรศัพท์มือถือ,อินเทอร์เน็ต , GPS , รายการการบิน และโทรทัศน์ดิจิตอล เมื่อมองแวบแรกสิ่งนี้ไม่ชัดเจน

ตัวอย่างของการใช้เวลาที่ถูกต้องคือการซิงโครไนซ์แพ็กเก็ต ผ่าน สายกลางการสื่อสารผ่านโทรศัพท์นับพันสาย สิ่งนี้เป็นไปได้เพียงเพราะการสนทนาไม่ได้ถูกส่งอย่างสมบูรณ์ บริษัทโทรคมนาคมแยกข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็ตเล็กๆ และข้ามข้อมูลบางส่วนไปด้วยซ้ำ จากนั้นพวกเขาจะส่งผ่านสายพร้อมกับกลุ่มของการสนทนาอื่น ๆ และถูกกู้คืนที่ปลายอีกด้านหนึ่งโดยไม่ปะปนกัน ระบบนาฬิกาของชุมสายโทรศัพท์สามารถระบุได้ว่าแพ็กเก็ตใดเป็นของการสนทนาที่กำหนดตามเวลาที่แน่นอนที่ส่งข้อมูล

จีพีเอส

การดำเนินการตามเวลาที่แม่นยำอีกประการหนึ่งคือระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก ประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวงที่ส่งพิกัดและเวลา เครื่องรับ GPS ทุกเครื่องสามารถเชื่อมต่อและเปรียบเทียบเวลาออกอากาศได้ ความแตกต่างทำให้ผู้ใช้สามารถระบุตำแหน่งของตนได้ หากนาฬิกาเหล่านี้ไม่แม่นยำ ระบบ GPS ก็จะใช้งานไม่ได้และไม่น่าเชื่อถือ

ขีดจำกัดของความสมบูรณ์แบบ

ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีและนาฬิกาอะตอม ความไม่ถูกต้องของเอกภพจึงสังเกตเห็นได้ชัดเจน โลกเคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งนำไปสู่การผันผวนแบบสุ่มในช่วงปีและวัน ในอดีต การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจไม่มีใครสังเกตเห็นเนื่องจากเครื่องมือบอกเวลาไม่แม่นยำเกินไป อย่างไรก็ตาม สร้างความตกตะลึงให้กับนักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์อย่างมาก เวลาของนาฬิกาอะตอมต้องได้รับการปรับเพื่อชดเชยความผิดปกติ โลกแห่งความจริง. พวกมันเป็นเครื่องมือที่น่าอัศจรรย์สำหรับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีสมัยใหม่ แต่ความสมบูรณ์แบบถูกจำกัดด้วยขีดจำกัดที่ธรรมชาติกำหนดขึ้นเอง

นาฬิกาอะตอม 27 มกราคม 2559

สวิตเซอร์แลนด์หรือแม้แต่ญี่ปุ่นจะไม่ใช่แหล่งกำเนิดของนาฬิกาพกเรือนแรกของโลกที่มีมาตรฐานเวลาปรมาณูในตัว แนวคิดในการสร้างสรรค์ของพวกเขาเกิดขึ้นจากใจกลางสหราชอาณาจักรจากแบรนด์ Hoptroff ในลอนดอน

อะตอม หรือที่เรียกว่า "นาฬิกาควอนตัม" เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดเวลาโดยใช้การสั่นสะเทือนตามธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในระดับอะตอมหรือโมเลกุล Richard Hoptroff ตัดสินใจว่าถึงเวลาแล้วที่สุภาพบุรุษยุคใหม่ที่สนใจอุปกรณ์ไฮเทคจะเปลี่ยนนาฬิกาจักรกลขนาดพกพาเป็นนาฬิกาที่ดูหรูหราและไม่ธรรมดามากขึ้น และยังสอดคล้องกับเทรนด์เมืองสมัยใหม่อีกด้วย

ดังนั้น สาธารณะชนจึงได้แสดงนาฬิกาพกอะตอม Hoptroff No. อันหรูหรา 10 ซึ่งสามารถสร้างความประหลาดใจให้กับคนยุคใหม่ ด้วยแกดเจ็ตที่มีอยู่มากมาย ไม่เพียงแต่สไตล์เรโทรและความแม่นยำที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอายุการใช้งานด้วย ตามที่นักพัฒนาระบุว่าการมีนาฬิกานี้อยู่กับคุณ คุณจะยังคงเป็นคนที่ตรงต่อเวลาที่สุดเป็นเวลาอย่างน้อย 5 พันล้านปี

คุณจะพบอะไรอีกที่น่าสนใจเกี่ยวกับพวกเขา ...

ภาพที่ 2

สำหรับผู้ที่ไม่เคยสนใจนาฬิกาดังกล่าวควรอธิบายหลักการทำงานโดยสังเขป ภายใน "อุปกรณ์ปรมาณู" ไม่มีอะไรที่คล้ายกับนาฬิกากลไกแบบคลาสสิก ในฮอปทรอฟฟ์ 10 ไม่มีชิ้นส่วนกลไกเช่นนี้ แต่นาฬิกาพกพาปรมาณูนั้นติดตั้งห้องปิดผนึกซึ่งเต็มไปด้วยกัมมันตภาพรังสี สารที่เป็นก๊าซอุณหภูมิที่ถูกควบคุมโดยเตาพิเศษ เวลาที่แน่นอนมีดังนี้: เลเซอร์กระตุ้นอะตอม องค์ประกอบทางเคมีซึ่งเป็น "ตัวเติม" ชนิดหนึ่งของนาฬิกา และตัวสะท้อนจะจับและวัดการเปลี่ยนแปลงของอะตอมแต่ละครั้ง วันนี้องค์ประกอบพื้นฐานของอุปกรณ์ดังกล่าวคือซีเซียม หากเราจำระบบ SI ของหน่วยได้ ค่าของวินาทีจะเชื่อมโยงกับจำนวนช่วงเวลาของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในระหว่างการเปลี่ยนอะตอมของซีเซียม-133 จากระดับพลังงานหนึ่งไปยังอีกระดับหนึ่ง

ภาพที่ 3

หากในสมาร์ทโฟนชิปประมวลผลถือเป็นหัวใจของอุปกรณ์ดังนั้นใน Hoptroff No. 10 บทบาทนี้ใช้โดยตัวสร้างโมดูลของเวลาอ้างอิง มันถูกจัดทำโดย Symmetricom และเดิมทีตัวชิปนั้นเน้นไปที่การใช้งานในอุตสาหกรรมการทหาร - ในยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับ

นาฬิกาอะตอม CSAC ติดตั้งเทอร์โมสตัทควบคุมอุณหภูมิที่มีห้องไอซีเซียม ภายใต้อิทธิพลของเลเซอร์บนอะตอมซีเซียม-133 การเปลี่ยนจากอะตอมหนึ่ง สถานะพลังงานเป็นอีกอันหนึ่งสำหรับการวัดที่ใช้เครื่องสะท้อนคลื่นไมโครเวฟ ตั้งแต่ปี 1967 ระบบสากลหน่วย (SI) กำหนดหนึ่งวินาทีเป็น 9,192,631,770 ช่วงเวลาของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการเปลี่ยนระหว่างสองระดับไฮเปอร์ไฟน์ของสถานะพื้นของอะตอมซีเซียม-133 จากสิ่งนี้ จึงเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงนาฬิกาที่มีความแม่นยำทางเทคนิคมากขึ้นโดยอิงจากซีเซียม เมื่อเวลาผ่านไปพิจารณา ความสำเร็จล่าสุดในด้านการวัดเวลา ความแม่นยำของนาฬิกาออปติคอลใหม่ที่ใช้อะลูมิเนียมไอออนเป็นจังหวะเป็นจังหวะด้วยความถี่ รังสีอัลตราไวโอเลต(สูงกว่าความถี่ไมโครเวฟของนาฬิกาซีเซียม 100,000 เท่า) สูงกว่าความแม่นยำของอะตอมโครโนมิเตอร์หลายร้อยเท่า การพูด ในภาษาธรรมดานาฬิกาพก No.10 รุ่นใหม่ของ Hoptroff มีความแม่นยำ 0.0015 วินาทีต่อปี ซึ่งดีกว่ามาตรฐาน COSC ถึง 2.4 ล้านเท่า

ภาพที่ 4

ด้านการทำงานของอุปกรณ์ก็เกือบจะแฟนตาซีเช่นกัน ด้วยเครื่องมือนี้ คุณสามารถค้นหา: เวลา วันที่ วันในสัปดาห์ ปี ละติจูดและลองจิจูดในค่าต่างๆ ความดัน ความชื้น ชั่วโมงและนาทีของดาวฤกษ์ การพยากรณ์น้ำขึ้นน้ำลง และตัวบ่งชี้อื่นๆ อีกมากมาย นาฬิกามาในทองคำ และมีแผนจะใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างตัวเรือนโลหะล้ำค่า

Richard Hoptrof เชื่ออย่างจริงใจว่าตัวเลือกการผลิตเฉพาะนี้สำหรับลูกหลานของเขานั้นเป็นที่นิยมมากที่สุด หากต้องการเปลี่ยนองค์ประกอบการออกแบบเล็กน้อย ไม่จำเป็นต้องสร้างสายการผลิตใหม่เลย แต่ต้องใช้ความยืดหยุ่นในการทำงานของอุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติสำหรับสิ่งนี้ จริงอยู่ เป็นที่น่าสังเกตว่านาฬิกาต้นแบบที่แสดงนั้นสร้างขึ้นในแบบคลาสสิก

รูปภาพ 5.

เวลาเป็นสิ่งที่มีค่ามากในทุกวันนี้ และนาฬิกาพก Hoptroff No. 10 เป็นการยืนยันโดยตรงของสิ่งนี้ ตามข้อมูลเบื้องต้นชุดแรก อุปกรณ์นิวเคลียร์จะมีจำนวน 12 ยูนิต และสำหรับราคาสำหรับ 1 สำเนาจะอยู่ที่ 78,000 ดอลลาร์

รูปภาพ 6.

Richard Hoptroff กรรมการผู้จัดการของแบรนด์กล่าวว่าที่อยู่อาศัยในลอนดอนของ Hoptroff มีบทบาทสำคัญในแนวคิดนี้ “ในการเคลื่อนไหวควอทซ์ของเรา เราใช้ระบบออสซิลเลเตอร์ที่มีความแม่นยำสูงพร้อมสัญญาณ GPS แต่ในใจกลางกรุงลอนดอน มันไม่ง่ายเลยที่จะจับสัญญาณนี้ ครั้งหนึ่งระหว่างการเดินทางไปยังหอดูดาวกรีนิช ฉันเห็นนาฬิกาอะตอมฮิวเลตต์แพ็กการ์ดที่นั่นและตัดสินใจซื้อสิ่งที่คล้ายกันให้ตัวเองทางอินเทอร์เน็ต และฉันก็ทำไม่ได้ แต่ฉันกลับพบข้อมูลเกี่ยวกับชิป Symmetricon และหลังจากคิดอยู่สามวัน ฉันก็รู้ว่ามันจะสมบูรณ์แบบสำหรับนาฬิกาพก”

ชิปเกี่ยวกับที่ ในคำถามเป็นนาฬิกาอะตอมซีเซียม SA.45s (CSAC) ซึ่งอยู่ในนาฬิกาอะตอมจิ๋วรุ่นแรกสำหรับเครื่องรับ GPS วิทยุสะพายหลัง และ อากาศยานไร้คนขับ. แม้จะมีขนาดที่พอเหมาะ (40 มม. x 34.75 มม.) แต่ก็ไม่น่าที่จะใส่ในนาฬิกาข้อมือได้ ดังนั้น Hoptroff จึงตัดสินใจติดตั้งกระเป๋ารุ่นที่ค่อนข้างแข็ง (เส้นผ่านศูนย์กลาง 82 มม.) ให้กับพวกเขา

นอกจากจะเป็นนาฬิกาที่เที่ยงตรงที่สุดในโลกแล้ว Hoptroff No 10 (กลไกลำดับที่ 10 ของแบรนด์) ยังอ้างว่าเป็นตัวเรือนทองคำเรือนแรกที่ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ Hoptroff ยังไม่แน่ใจว่าจะต้องใช้ทองคำจำนวนเท่าใดในการทำเคส (งานต้นแบบชิ้นแรกเสร็จสิ้นเมื่อประเด็นนี้เผยแพร่ออกไป) แต่เขาแนะนำว่าค่าใช้จ่ายของมันจะอยู่ที่ “ขั้นต่ำหลายพันปอนด์” และเมื่อพิจารณาจากปริมาตรทั้งหมดแล้ว การวิจัยทางวิทยาศาสตร์จำเป็นในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ (นึกถึงฟังก์ชันฮาร์มอนิกไทด์สำหรับพอร์ตต่างๆ 3,000 พอร์ต) เราคาดว่าราคาขายปลีกสุดท้ายจะอยู่ที่ประมาณ 50,000 ปอนด์

ตัวเรือนสีทองของโมเดลหมายเลข 10 ที่ทางออกจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติและในรูปแบบสำเร็จรูป

ผู้ซื้อจะกลายเป็นสมาชิกของสโมสรพิเศษโดยอัตโนมัติและจะต้องลงนามในสัญญาเป็นลายลักษณ์อักษรที่จะไม่ใช้ชิปนาฬิกาอะตอมเป็นอาวุธ “นี่เป็นหนึ่งในเงื่อนไขของสัญญาที่ทำกับซัพพลายเออร์” Mr. Hoptroff อธิบาย “เพราะเดิมทีชิปปรมาณูถูกใช้ในระบบนำวิถีขีปนาวุธ” ไม่มากพอที่จะรับนาฬิกาที่มีความแม่นยำไร้ที่ติ

เจ้าของนาฬิกา No.10 by Hoptroff ผู้โชคดีจะมีมากกว่านาฬิกาที่มีความแม่นยำสูง โมเดลนี้ยังใช้เป็นอุปกรณ์นำทางแบบกระเป๋าได้อีกด้วย ทำให้สามารถระบุลองจิจูดได้ภายในหนึ่งไมล์ทะเล แม้จะอยู่ในทะเลมาหลายปี โดยใช้เครื่องวัดทิศทางง่ายๆ รุ่นจะได้รับสองหน้าปัด แต่การออกแบบของหนึ่งในนั้นยังคงเป็นความลับ อีกอันหนึ่งคือนาฬิกาหมุนวนที่แสดงผลกลไกซับซ้อนมากถึง 28 รายการ ตั้งแต่ฟังก์ชันโครโนเมตริกและตัวบ่งชี้ปฏิทินที่เป็นไปได้ทั้งหมด ไปจนถึงเข็มทิศ เทอร์โมมิเตอร์ ไฮโกรมิเตอร์ (อุปกรณ์สำหรับวัดระดับความชื้น) บารอมิเตอร์ ละติจูดและลองจิจูด และตัวบ่งชี้ความสูง / น้ำลง. และนี่ไม่ต้องพูดถึงตัวบ่งชี้ที่สำคัญของสถานะของเทอร์โมอะตอม

Hoptroff วางแผนที่จะเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่จำนวนมาก รวมถึงนาฬิกา Space Traveler ที่ซับซ้อนในตำนานของ George Daniels รุ่นอิเล็กทรอนิกส์ ขณะนี้พวกเขากำลังดำเนินการเพื่อรวมเทคโนโลยี Bluetooth เข้ากับนาฬิกาเพื่อเก็บข้อมูลส่วนตัวของผู้สวมใส่และอนุญาตให้ปรับกลไกอัตโนมัติ เช่น การแสดงข้างขึ้นข้างแรม

ฉบับที่ 10 ชุดแรกจะปรากฏใน ปีหน้าในขณะที่บริษัทกำลังมองหา พันธมิตรที่เหมาะสมในหมู่ผู้ค้าปลีก “เราสามารถลองขายออนไลน์ได้อย่างแน่นอน แต่นี่เป็นรุ่นพรีเมียม ดังนั้นคุณยังคงต้องถือมันไว้ในมือเพื่อชื่นชมมัน ซึ่งหมายความว่าเรายังต้องใช้บริการของผู้ค้าปลีก และเราพร้อมที่จะเริ่มการเจรจา” Mr. Hoptroff สรุป

และแม้กระทั่ง บทความต้นฉบับอยู่ในเว็บไซต์ อินโฟกลาซ.rfลิงก์ไปยังบทความที่ทำสำเนานี้ -