計時は、”一つのミシシッピ、二つのミシシッピ”を数えるのと同じくらい簡単です。 . .”裏庭のサッカーで電撃、または祖父の時計の振り子の前後のスイングを追跡する前に。
どちらの場合も、トリックは可能な限り少ない変動で繰り返し発生する何かの間隔をカウントしています。 振り子スイング、たとえば、または’ミシシッピ’はちょうど約秒、私たちが知っているように分と時間を構成する計時の単位に相当します。
しかし、最高の機械式振り子や水晶ベースの時計でさえ、不一致が発生します。 計時のためにはるかに優れているのは、通電された原子の自然で正確な”振動”です。
電波などの特定の周波数の放射線にさらされると、原子の核を周回する電子と呼ばれる亜原子粒子は、エネルギー状態の間を前後に”ジャンプ”します。 したがって、原子内のこのジャンプに基づく時計は、秒を数えるための非常に正確な方法を提供することができます。
一秒の長さの国際標準が原子に基づいていることは驚くことではありません。 1967年以来、第二の公式の定義は、二つのエネルギー状態の間で振動するセシウムと呼ばれる要素の原子を取得する放射線の9,192,631,770サイクルです。
セシウム原子時計の内部では、セシウム原子は電波を通過する管の下に漏斗状に注がれています。 この周波数がちょうど9,192,631,770サイクル/秒であれば、セシウム原子は”共鳴”し、そのエネルギー状態を変化させる。
管の端にある検出器は、それに到達したセシウム原子のエネルギー状態を変化させた数を追跡します。 電波の周波数が9,192,631,770サイクル/秒に細かく調整されるほど、より多くのセシウム原子が検出器に到達する。
検出器は電波発生器に情報を送り返します。 これは、それを打つセシウム原子のピーク数と電波の周波数を同期させます。 原子時計の他の電子機器はこの周波数を数えます。 振り子の単一のスイングと同様に、周波数カウントが満たされたときに秒がオフにチェックされます。
1950年代に作られた最初の品質の原子時計はセシウムをベースにしており、数十年にわたってより精度の高い時計が世界中で公式の時間を維持するた
米国では、トップクロックはColoのボルダーにある国立標準技術研究所（NIST）によって維持されている。 ワシントンD.C.のアメリカ海軍天文台（USNO）と共同で設立された。
NIST-F1セシウム原子時計は、一日あたりの時間誤差が約0.03ナノ秒であるほど正確な周波数を生成することができ、これは時計が100万年で一秒を失うことを意味する。
超高精度の計時は、高速電子通信、電気網、全地球測位システム（GPS）など、現代生活の多くの要素に不可欠であり、もちろんお気に入りのテレビ番組がいつ
- なぜクォーツは時計に使われているのですか？
- なぜ夏時間は午前2時から始まるのですか？
- 電子はどこで原子の核の周りを回転するエネルギーを得るのですか？
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