Atom saati

Birçok insan kulaktan dolma da olsa atom saatini duymuştur ve bunun ne olduğunu bildiğini farz eder ama çok az insan atom saatinin yirmi birinci yüzyılda günlük yaşamımızdaki önemini bilir. Atom saatine dayanan birçok teknoloji vardır ve şimdi rahatlıkla yaptığımız şeylerden büyük kısmını atom saati olmadan yapamazdık. Hava trafiği kontrolü, uydu yönlendirmesi ve internet ticareti, atom saatinin ultra hassas kronometrisine dayanan uygulamalardan sadece birkaçı.

Atom saatinin tam olarak ne olduğu genellikle yanlış anlaşılır. Basit ifadelerle atom saati, saniyeler arasındaki tikleri saymak için farklı enerji durumlarında atomların salınımlarını kullanan bir aygıttır. Şu anda sezyum atomu en çok tercih edilen atomdur çünkü her saniye dokuz milyarın üstünde tike sahiptir ve bu salınımlar hiç değişmez, zamanı tutmak için daha doğru bir metot verir.

Atom saatleri, birçok insanın bildiğini iddia ettiğinin aksine sadece büyük boyutlu fizik laboratuarlarında bulunur, NPL (Birleşik Krallık Ulusal Fizik Laboratuarı) ve NIST (ABD Ulusal Standartlar ve Zaman Enstitüsü) gibi. Genellikle insanlar bilgisayar ağlarını kontrol eden bir atom saatinden bahsederler veya duvarlarında bir atom saati asılı olduğunu söylerler. Bu doğru değildir ve insanların aslında demek istedikleri, zamanı bir atom saatinden alan bir zaman sunucusuna veya saate sahip olduklarıdır.

NTP zaman sunucusu gibi aygıtlar NIST veya NPL gibi yerlerden uzun radyo dalgaları aracılığıyla atom saati sinyalleri alırlar. Atom saatinden zamanı almanın başka bir metodu da GPS ağı kullanmaktır.

GPS ağı ve uydu yönlendirmesi aslında atom saatinin bu hassas doğruluk oranına neden bu kadar ihtiyacımız olduğuna iyi örnektir. NIST, NPL ve yörüngedeki GPS uydularının içindekiler gibi modern atom saatleri, 100 milyon yılda 1 saniyeye kadar hassastır. Böyle bir doğruluk, bir otomobilin GPS uydu yönlendirme sisteminin nasıl çalıştığı gibi bir şeyi incelerken hayati önemdedir.

Bir GPS sistemi, üç veya daha fazla GPS uydusundan ve onların tümleşik atom saatlerinden aldığı sinyalleri çoklayarak çalışır. Bu sinyaller ışık hızıyla hareket ettiği için bir milisaniyelik bir yanlışlık bile yönlendirme sistemini 100 km kaydırabilir.

Bu yüksek düzey doğruluk aynı zamanda hava trafik kontrolü gibi teknolojilerde, kalabalık semamızın güvende olduğundan emin olmak için de gereklidir ve internet ticareti için de çok önemlidir çünkü değerler her saniye artıp azalabilir.