Початок ери атомного часу: Луїс Ессен і Джек Паррі та перший атомний годинник

Народження атомного годинника

Атомний годинник, який змінив світ вимірювання часу, був створений у 1955 році у Національній фізичній лабораторії в Лондоні. Цей прорив був результатом роботи двох видатних науковців: Луїса Ессена (1908-1997) (на фото праворуч) і Джека Паррі (на фото ліворуч), який відіграв ключову роль в технічній реалізації цих ідей. Їхній винахід використовував цезій-133, що стало кроком вперед у точності вимірювання часу.

Принцип роботи атомного годинника

Атомний годинник використовує властивість атомів цезію-133 переходити між двома енергетичними станами з дуже високою регулярністю. Коли атом цезію піддається впливу мікрохвильового випромінювання певної частоти, він переходить між цими станами. Частота цих переходів, яка дуже стабільна, використовується для вимірювання часу. За міжнародним стандартом, секунда визначається як час, за який відбувається 9,192,631,770 таких переходів.

Магнітна пастка

Магнітна пастка в атомному годиннику — це пристрій, що створює магнітне поле для "уловлювання" атомів цезію у визначеному просторі. Це дозволяє підтримувати атоми у необхідному стані і зменшити їх взаємодію зі стінками камери, що знижує похибку вимірювання часу. Магнітне поле забезпечує також стабілізацію руху атомів, що важливо для точності мікрохвильового впливу на атоми.

Мікрохвильовий резонатор

Мікрохвильовий резонатор в атомному годиннику створює  мікрохвилі, які взаємодіють з атомами цезію. Ці мікрохвилі мають частоту, що точно відповідає частоті природних переходів між двома квантовими станами атома цезію. Синхронізація мікрохвиль з цими переходами є важливою для точного вимірювання часу, оскільки саме регулярність цих переходів використовується для визначення секунди.