Фізика
Квантові годинник в кожен дім
Час - це все, що у нас є. Складно не погодитися з таким формулюванням, особливо коли подібні думки висловлює Річард Хоптроф, що запропонував всім сучасним людям, які цікавляться надточними пристроями, замінити звичайні механічні годинники на те, що відповідатиме сучасним тенденціям.
Саме подібним чином Річард Хптроф продемонстрував кишенькові атомний годинник Hoptroff No. 10, завдяки яким ви будете найпунктуальнішим людиною на нашій планеті протягом як мінімум 5 мільярдів років.
Якщо хтось не цікавився цією темою і подібними годинами зокрема, розповімо про принцип їх роботи. Самі по собі, атомні або ж квантові (кому як зручно) годинник представляють собою пристрій вимірює час, і використовує для цього свої власні коливання, які пов'язані з процесами, що відбуваються на атомарному та молекулярному рівні. Звучить трохи футуристичний, чи не так?
Цікаво, що атомний годинник нагадують механічні лише зовні, а от внутрішня складова цього пристрою, м'яко кажучи, незвична обивателю. Справа в тому, що замість механізму, усередині атомних годин знаходиться герметична камера, заповнена радіоактивних газоподібним речовиною. Температура цієї речовини знаходиться під контролем печі.
Відлік часу в квантових годиннику відбувається шляхом порушення лазерами атомів хімічного елемента, після чого резонатор фіксує і вимірює кожен атомний перехід. Так само варто відзначити, що базовий елемент для квантових годин - цезій, що не випадково. Розглядаючи систему одиниць СІ, можна побачити, що значення секунди пов'язане з кількістю періодів електромагнітного випромінювання при переході атомів цезію-133 з одного на інший енергетичний рівень. Гуманітарію розібратися складно, але порившись додатково в інтернетах, можна.
Для спрощення, наведемо більш простий приклад функціонування квантових годин. Так, в сучасних смартфонах серце пристрою це процесорний чіп, в той час як в Hoptroff No. 10 роль серця виконує модуль-генератор еталонного часу. Цікаво також те, що постачанням даного модуля займається комерційна фірма Symmetricom, в той час як спочатку чіп був орієнтований на використання у військовій галузі. Загалом, все солідно на стільки, наскільки це взагалі можливо. Не останню роль відіграє і той факт, що атомний годинник йдуть з похибка в 1,5 с. за кожні 1000 років, тобто і ви, і ваші внуки, і ваші правнуки будуть жити, в якомусь сенсі, по одному і тому ж часу.
А якщо когось бентежить, що це всього лише якісь там годинник, то поспішаємо поправити. Це не просто годинник, а атомний годинник, за допомогою яких можна буде дізнатися не тільки час, дату і день тижня, а й широту з довготою, тиск, вологість і багато ще чого, функціонал дійсно цікавий (інша справа, що навряд чи вам знадобляться зіркові години та хвилини, хоча раптом знадобляться вашим нащадкам через тисячу-другу років).
Поговорили про цікаве, а тепер переходимо до більш проблемною фінансової частини. Самі годинник поставляються в золотому виконанні, корпус планують створювати, використовуючи модну друк. Втім, «пробник» був зроблений не на 3D-принтері, а так скажемо, по старинці. Загалом, якщо ви захочете придбати годинник, який в прямому сенсі цього слова будуть йти без збою століттями, то готуйте викласти 78 тисяч доларів США. Перша партія налічуватиме всього 12 одиниць, однак якщо справа піде в гору, то обсяг партії планують збільшити.
