Атомные часы

Какова история развития часов? Каким образом можно увеличить точность часов? И какой способ измерения времени является самым точным на сегодняшний день? Об этом рассказывает профессор физики Института Нильса Бора Университета Копенгагена Юджин Ползик.

Часы становятся точнее и точнее. Мы все знаем, что сначала люди измеряли время по Солнцу. Потом люди стали измерять время часами, которые мы носим на руке, и точность их увеличивалась. Точность в математике и физике, как относительная точность, определяется степенями 10. Примерно сто лет назад лучшие часы обладали точностью 10-6. Затем люди научились делать часы на кварцевых кристаллах, и в последние 50–60 лет стандарт времени основан на атомах.

Global Positioning System основана на том, что есть очень точные часы в нескольких точках пространства, и, измеряя время, которое радиосигнал проходит от каждой из этих трех точек до приемника в вашем телефоне или вашей машине, вы определяете свои координаты. Это время нужно измерять очень точно, а это значит, что все часы должны друг от друга не отставать. Это пример, зачем нам нужны часы. В данной ситуации измерение времени превращается в измерение координат.

Сегодняшние часы, чемпионские часы в лабораториях, уходят на одну секунду за всю историю Вселенной. Их точность — 10-18 степени. Эти часы настолько точны, что они идут по-разному, если находятся на разной высоте. Это происходит потому, что, как давно объяснил Эйнштейн, из общей теории относительности следует, что тяготение, гравитация и пространство и время — это одно и то же. Сейчас люди могут это видеть: часы, которые передвигают на 30 см ниже, начинают идти с другой скоростью.