Nový způsob, jak stavět atomové hodiny, by mohl GPS ještě vylepšit
jedním z zázraků moderního světa, který máme tendenci považovat za samozřejmost, je GPS. Díky globálnímu Polohovacímu systému a jeho síti přesně umístěných satelitů se může kdokoli na zemském povrchu lokalizovat do několika metrů. To je pohodlí, pro které by navigátoři ještě před sto lety zabíjeli.
přesto GPS není dokonalý. Někdy ztrácíme signál GPS při cestování tunely a někdy signál není zdaleka tak přesný, jak by měl být. I pro moderní zázrak může být GPS stále bolestí hlavy. Nový vynález, ačkoli, by to mohl napravit zmenšením atomových hodin používaných na satelitech GPS na přenosnou velikost.
GPS funguje díky řadě neuvěřitelně přesných hodin zabudovaných do každého člena družicové souhvězdí. Tyto atomové hodiny jsou tak přesné, že ztrácejí méně než jednu sekundu každých deset miliard let. Tato úroveň přesnosti je nezbytná, protože systémy GPS musí při výpočtu vaší polohy brát v úvahu časové efekty z Einsteinovy teorie Relativity. Pokud jsou palubní hodiny dokonce jen zlomek sekundy, mohlo by to přepočítat vaši pozici o desítky nebo stovky stop.
když zařízení GPS ve vašem autě nebo telefonu ztratí spojení se satelity GPS nad hlavou, ztratí také spojení s těmito hyper-přesnými hodinami. Výsledkem je, že se stáváme nespoutanými a ztracenými. K vyřešení tohoto problému vyvinula skupina vědců z University of Sussex v Anglii způsob, jak zmenšit atomové hodiny až do bodu, kdy se mohou skutečně stát přenosnými.
průlom spočívá na centrálním způsobu fungování atomových hodin. Atomové hodiny udržují čas odkazem na frekvenci světla vyzařovaného konkrétním atomem. Skutečné zařízení, které měří tuto frekvenci, se nazývá „hřeben“ a je to obvykle jedna z největších součástí moderních atomových hodin. Vědci Sussexu vyvinuli způsob, jak dramaticky snížit velikost hřebenu integrací s malým čipem.
výsledkem je malý časomírový čip, který spotřebovává podstatně méně energie než standardní atomové hodiny. Je ještě dlouhá cesta, než se malé atomové hodiny začnou dostávat do každodenního života, ale toto je důležitý milník, který ukazuje, že tyto hodiny jsou na cestě.