Přesný čas | Atomové hodiny

Atomové hodiny měří přesný čas unikátní technologií

atomové hodiny

Atomové hodiny jsou zařízením, které v současné době slouží k nejlepšímu měření času s minimálními odchylkami. Jejich vývoj trval od zrodu myšlenky desítky let, nicméně výsledek je unikátní. Atomové hodiny jsou samozřejmě mnohem přesnější než kyvadlové hodiny, či hodiny založené na křemenných krystalech (známé pod pojmem quartz).

Princip používané technologie atomových hodin vypracoval americký vědec a nositel Nobelovy ceny za chemii Willard Frank Libby v roce 1946. Zahájil tak proces samotné stavby hodin, který vyústil v sestrojení prvních atomových hodin na konci čtyřicátých let dvacátého století. První atomové hodiny spíše potvrzovaly teorii, že čas lze měřit pomocí jiných nástrojů, nebyly však příliš spolehlivé. Rozvojem tohoto principu se však dosáhlo toho, že atomové hodiny udávají přesný čas, který tímto způsobem nedokáže změřit žádná jiná technologie.

Atomové hodiny z roku 2011 jsou dosud nejpřesnější

Základem atomových hodin je kmitání atomů cesia. Využívá se vlastností atomů při přechodu do vyššího a pak zpět do nižšího energetického stavu. Z atomů se uvolní energie o určité frekvenci, která udává délku sekundy. První přesné atomové hodiny sestrojili vědec Louis Essen spolu se svým kolegou Jackem Parrym v polovině padesátých let. Odchylka těchto hodin byla v té době minimální, jednalo se o jednu sekundu za tři sta let. Dvanáct let po jejich úspěchu mezinárodními instituce stanovily délku sekundy jako 9 192 631 770 kmitů atomu cesia. Do té doby byla oficiální délka jedné sekundy popisována jako 1/86 400 středního slunečného dne. Vývoj hodin jde samozřejmě rychle dopředu. V roce 2011 se vědcům podařilo sestrojit rekordně přesné atomové hodiny, které pracují s odchylkou jedné sekundy za dvaatřicet miliard let.

Přesný světový časBudoucnost předpokládá další rozvoj v užívání atomových hodin. V roce 2014 budou atomové hodiny dopraveny do vesmíru, na Mezinárodni kosmickou stanici. Atomy tak nebudou ovlivňovány gravitací, čímž se dosáhne minimálních odchylek při měření času. Atomové hodiny ve vesmíru se proto stanou zařízením pro nejkvalitnější určování časomíry na Zemi.

Atomové hodiny a jejich využití

Atomové hodiny se využívají především k vědeckým a vojenským účelům. Samozřejmě také slouží ke stanovení přesného světového času označovaného UTC. Ten stanoví Mezinárodní úřad pro míry a váhy zprůměrováním časů atomových hodin z různých zemí světa. Časy se totiž mohou lišit o nanosekundy. Přesný čas poskytují i různé vysílače – lze si koupit ruční hodinky, které se například jednou denně v noci synchronizují s UTC (nebo s jeho pásmovou obdobou).

Atomové hodiny jsou také hojně využívány v navigaci. Například satelitní systémy musí mít co nejpřesnější atomové hodiny, jsou tak v družicích amerického systému GPS nebo ruského systému Glonass. V přípravách je také evropský navigační projekt Galileo, který chce využívat rubidiové a vodíkové „maserové“ atomové hodiny.