március 7, 2022

Az atomórák építésének új módja még jobbá teheti a GPS-t

a modern világ egyik csodája, amelyet hajlamosak vagyunk természetesnek venni, a GPS. A globális helymeghatározó rendszernek és a pontosan elhelyezett műholdakból álló hálózatának köszönhetően a Föld felszínén bárki megtalálhatja magát néhány méteren belül. Ez egy olyan kényelem, amelyet a navigátorok még száz évvel ezelőtt is megöltek volna.

ennek ellenére a GPS nem tökéletes. Néha elveszítjük a GPS jelet, amikor alagutakon haladunk, és néha a jel közel sem olyan pontos, mint amilyennek lennie kellene. Még egy modern csoda számára is, a GPS továbbra is fejfájást okozhat. Egy új találmány, bár, lehet, hogy ezt meg tudja javítani azáltal, hogy a GPS-műholdakon használt atomórákat hordozható méretre csökkenti.

GPS működik, mert egy sor hihetetlenül pontos órák beépített minden tagja a műholdas konstelláció. Ezek az atomórák annyira pontosak, hogy tízmilliárd évente kevesebb mint egy másodpercet veszítenek. Ez a pontossági szint elengedhetetlen, mivel a GPS-rendszereknek figyelembe kell venniük Einstein relativitáselméletének időhatásait a pozíció kiszámításakor. Ha a fedélzeti óra még egy másodperc töredéke is, akkor több tucat vagy több száz méterrel tévesen számolhatja ki pozícióját.

ha az autóban vagy a telefonban lévő GPS-eszköz elveszíti a kapcsolatot a GPS-műholdakkal, akkor a hiper-pontos órákkal is elveszíti a kapcsolatot. Az eredmény az, hogy elveszünk és elveszünk. A probléma megoldására az angliai Sussexi Egyetem tudósainak egy csoportja kifejlesztett egy módszert az atomórák csökkentésére addig a pontig, ahol valóban hordozhatóvá válhatnak.

az áttörés az atomórák központi működésén nyugszik. Az atomórák úgy tartják az időt, hogy egy adott atom által kibocsátott fény frekvenciájára hivatkoznak. A tényleges eszközt, amely ezt a frekvenciát méri, fésű-nak hívják, és jellemzően a modern atomórák egyik legnagyobb alkotóeleme. A Sussex kutatói kifejlesztettek egy módszert a fésű méretének drámai csökkentésére egy apró chipbe integrálva.

az eredmény egy apró időmérő chip, amely lényegesen kevesebb energiát fogyaszt, mint egy hagyományos atomóra. Még hosszú utat kell megtenni, mielőtt a kis atomórák elkezdenek bejutni a mindennapi életbe, de ez egy fontos mérföldkő, amely megmutatja, hogy ezek az órák úton vannak.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.