На страже времени
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Очень точные «часы», отличный верный эталон времени — земной шар. Один оборот Земли вокруг оси — это ровно сутки. «Засечь» оборот Земли можно по «неподвижным» звездам. Однако проверять часы по звездам сложно и не очень удобно. Лучше, конечно, иметь сверхточные часы, по которым можно сверять все другие. Такие часы есть. На страже секунды стоят электронные кварцевые часы. Это очень сложный, громоздкий и чрезвычайно дорогой прибор. Часы-эталон хранятся и работают в особых условиях, под особым наблюдением, потому что они капризны: боятся изменений температуры, шумов, вибраций.
От этих часов, точность хода которых составляет 0,0001 секунды в сутки, и поступают сигналы в эфир. Но даже часы-эталон не идеально точны, время от времени их сверяют по звездам. Точность кварцевых часов основана на удивительных свойствах минерала кварца. Если его сдавливать, то на гранях минерала возникает электрический заряд. И наоборот: если к кварцу подключить электрический ток, то он будет периодически сжиматься и разжиматься. Причем эти колебания чрезвычайно стабильны.
Когда были изобретены кварцевые часы, то кварц стал в них «маятником» — к нему подводят электроэнергию и получают слабые, но точнейшие колебания. Есть кварцевые часы менее точные, до 0,01 секунды в сутки, но зато более компактные. Они нашли некоторое распространение, однако не очень широкое.
Но ведь же есть обычные часы, чем же они не подходят? – вполне может возникнуть у наших читателей закономерный вопрос. Однако порой нужно иметь именно точное время, с точностью до десятой доли секунды. Скажем, капитану корабля в открытом океане, ученому, геодезисту в тайге, космонавту…
Повсюду требуются точные, удобные, выносливые часы. Конечно же прогресс не стоит на месте, и на смену сверхточным кварцевым часам в последнее время пришли еще более сверхточные – атомные. Так совсем недавно – 3 апреля 2014 года в США запустили самые супер точные в мире атомные часы, которые накапливают ошибку в одну секунду лишь в течение 300 миллионов лет. Работают такие часы благодаря квантовым переходам между разными состояниями изолированных групп атомов цезия.
Автор: А. Поляков.