A világ első Atomic karóra fogja tartani az időt a Mars utazására

John Patterson alázatos óravezető Kauai-ban, Hawaii-ban, aki az elmúlt öt évben csendben tette a világ első fogyasztói szintű atomóráját. Legyen ezer év múlva, és ez az óra csak egy másodpercet veszít pontossággal. Vigye mélyre a víz alatt, egy inferno belsejében. Vagy ha kalandosnak érzi magát, vigye a helyre. Vedd Marsba.

Ez időt fog tartani.

Patterson Ph.D. az idegtudományban, de saját erejét öntötte az óragyártásba. Ő vezeti a cégét, a Bathys Hawaiit, a Garden Isle házából. „A filozófia mindig az volt, hogy nem csak egy gazdag srác volt, aki megérdemelte, hogy kedvesen nézzen” - mondja fordítottja. A fürdők a görög szóból származnak. bathus, ”Ami„ mély ”- szó szerint és ábrásan. Míg órái nagy mélységben igazak maradnak, atomi órája is nagyszerű magasságban marad. Mars magasságok.

A 200 millió dolláros védelmi fejlesztésű kutatási projekt ügynökség támogatásával a fürdő Hawaii Cesium 133-as belsejében létrejött a kis atom chip, Patterson magyarázza. De miután rájött, hogy a zsetonok megvásárolhatók voltak, megragadta a „régi OMEGA órát”, amit egy fiókban tárolt, eladta az eBay-en, vásárolt egy atom chipet, és - egy vagy két másik Hawaiiával - dolgozott.

Tudta, hogy a legmegfelelőbb hívásokhoz kell használnia az atommagokat: órákat. Végül is a nemzetközi másodikat cézium határozza meg: sugárzási frekvenciája 9 192 631 770 Hz, amit a tudósok az 1950-es években az efemerisz időhöz kötnek. Míg más órák nagy sebességgel relativista hatások áldozatává válnak, a cézium órák nem. A frekvencia változatlan marad, így az idő pontos marad. Tehát Patterson, a chip-in-hand, dolgozott. Hamarosan működő, hihetetlenül pontos karóra volt; 2014-ben a prototípust Kickstarterre vitte. Néhány nap múlva szinte megduplázta az adománygyűjtő célját.

fordítottja beszélt Pattersonnal a Cesium 133-ás nézet mögötti technológiáról, az űrutazásról, és arról, hogy mi hamarosan mindannyian saját atomóraink vannak. (Tipp: Hamarosan. Lehet, hogy nem is órák vannak.)

Hogyan működik a Cesium 133?

Ez elég bonyolult. Nem csak azt kellett megterveznünk az órát, hogy ezt a chipet, újratölthető akkumulátort, stb. Kellett megterveznünk, hanem egy külső bázisállomás-típusú dolgot is meg kellett terveznünk, amely az órát töltené. De elsősorban az órát a lehető legpontosabban állítja be. Ezek az órák kevesebb, mint 100 nanoszekundumra tehetők - ez a másodperc századmilliárdodája - a világ pontos nemzetközi időszaka. Miután beállították, ez egy ezer év múlva pontosak. A telefon vagy a számítógép órája csak 200 milliszekundumra van pontosítva. Ez az a hiba, amelyet ez az óra 200 éve fejleszt.

A GPS megtörtént! Ez egy pontos időimpulzust húz le, hogy a Cesium 133 a másodperc 20 milliárdméterében legyen.

A fotó a Bathai Hawaii (@bathys_hawaii) által küldött fotó

Ugyanezt kellett másolnunk, amit a hadsereg csinál, amikor az atomi órájukat akarja beállítani. Még a GPS vevők több száz milliszekundumban is kikapcsolódnak: A számítógép az összes időt a helyadatok feldolgozásával tölti, és nem az időt. Tehát meg kellett tennünk a saját GPS-egységünket, amely alapvetően az időadatok késedelem nélküli átadására összpontosít. Csak elszívja az űrből, és egyenesen késedelem nélkül elküldi azt az órára.

Amit értem, a cézium órák nemcsak a pontosságuk miatt, hanem azért is, mert sok körülmények között tartják pontosságukat.

Ja. A hőmérséklet az időmérésben nagy dolog. Így kb. 150 Celsius fokig, vagy kb. 20 Celsius fokig lehet, és pontos marad.

Ha pontosan beállította ezt az órát, ha a gyorsulásmérőhöz és az iránytűhöz, valamint a telefon belső inerciális egységeihez csatlakozik - amely alapvetően a lejtést, a gyorsulást és az összes ilyen dolgot rögzíti - saját GPS-ként működhet kapcsolatba kell lépnie a GPS-el. A helyek pontosan nyomon követhetik a helyét 10 centiméterig napokig, hónapokig.

Olyan sok lehetséges technológia létezik, amely ebből nőhet. Ha tűzoltó vagy New Yorkban, és egy égő felhőkarcolóba kell rohannia, elveszíti GPS-jét, így nem fogja tudni kommunikálni a pozícióját más tűzoltókkal. De ha mindenki szinkronizálta ezt az órát, akkor csak a rendszeres rádiófrekvenciákon beszélhet, és elmondhatja nekik, hogy hol vannak. Nem számít, hogy egy barlangban, égő épületben vagy víz alatt tartózkodnak: bárhol, ahol nem kap GPS-t, megkaphatja a helyét.

Vagy tér.

Vagy tér. Vagy egy alagútban az önjáró autóval.

Lehet-e ez az óra, hogy az emberek, akik Marsba akartak menni, használhatják az időt?

Először is, egy kis oldalsó jegyzet: valójában a listán voltam, hogy a Mars egyik élőhelyén legyen. Az egyik itt Hawaii-ban. Átjutottam a végső kiválasztáshoz. 6-at választottak, és én az utolsó 30-ban voltam. Azt hiszem, túl öreg voltam, és örülök, hogy a pokolba kerültem. Ők csak kijöttek a másik napon, és most úgy tetszik: „Annyira örülök, hogy nem én vagyok.” A srác megcsókolja a feleségét egy év alatt először - szeretem, „Hell no”.

A rendszeres nézés bizonyos mértékig térben fog működni. A kvarcóra időt takarít meg a térben - ez nem olyan, mintha egyáltalán nem fog működni. A relativisztikus hatások azonban gyorsan mozognak.

Ha a GPS nem számít a műholdas utazási időnek, ahelyett, hogy hat vagy hét méteren belül megtalálná Önt, mint a telefonja, akkor 35 kilométerre megy. Ezért fontos, hogy a relativisztikus hatást figyelembe vesszük. A fény sebessége és a műhold sebessége olyan gyors, hogy kissé megváltoztatja az időt.

Nagyon könnyű megmagyarázni, hogyan működik a cézium. Alapvetően az a gondolat, hogy a cézium majdnem olyan, mint egy tükör. Ha a másodpercenkénti kilencmilliárd ciklus pontos frekvenciájára rezeg, akkor úgy viselkedik, mint egy tükör. Bármilyen energiát is lő, akkor visszajön. Bármely más frekvenciánál olyan, mint egy bársonyos fekete darab: Ez elnyeli az energiát. Jobb, amikor a pontos gyakorisághoz jut, és a mikrohullámú géppel bombázza, hirtelen minden mikrohullámú sütője visszapattan. És ez azt jelenti, hogy szögezted.

Ez a cézium fizikai jellemzője. Nincs semmi köze a radioaktív dolgokhoz. A cézium olyan, mint a higany, szinte egy folyadék. Amikor felmelegíti, gázra fordul. A kis cellában van egy kis fűtő, amely felmelegíti a gázt, rádióhullámokkal bombázza, és ezt a reflexiót keresi. A tényleges nemzetközi szabvány egy másodpercig a rezgések száma.

Ez soha nem változik: az űrbe megy, ez ugyanaz. Közeledik a fénysebességhez - nem változik. Míg ha kvarcóra vagy mechanikus órát vettél, és elkezdte szupergyors sebességre vinni, akkor a dolgok megváltoznának, és ez már nem lenne pontos.

Ezek a chipek hamarosan megtalálják az egyéb technológiákat?

Azt hiszem, ezt a technológiát az okostelefonjaiban és az önjáró autókban körülbelül öt év múlva fogja látni. Valószínűleg jobban hasonlít a telefonon megjelenő GPS-hez. Hirtelen látni fogod, hogy ez a technológia miniatürizálja azt a pontot, ahol beleférhet egy telefonba. Most, a chip a mérete egy meccsen egy fantasztikus étteremben. Ez elég nagy, és nem lehet sokkal kisebb a fizikai csomagolóanyagok miatt, amelyeknek bele kell illeszkedniük. De ha még egy szintet is képesek miniatürizálni, akkor mindenhol megjelenik. A technológia nem drága, hogy ezt megtehessék. Szóval öt-hat évet mondanék, de nem igazán várom, hogy a svájci legyen az. Többet várok, mint a Samsung, vagy az Apple, vagy a Google.

Ezt az interjút a rövidség és az egyértelműség érdekében szerkesztették.