Van polshorloges tot atoomklokken en NTP-tijdservers, het begrip van tijd is cruciaal geworden voor veel moderne technologieën zoals satellietnavigatie en wereldwijde communicatie.

Van tijd tot dilatatie tot de effecten van de zwaartekracht op tijd, de tijd heeft vele vreemde en prachtige facetten die wetenschappers pas beginnen te begrijpen en te gebruiken. Hier zijn enkele interessante, rare en ongewone feiten over de tijd:

• Tijd is niet gescheiden van ruimte, tijd maakt wat Einstein vierdimensionale ruimtetijd noemde. De ruimtetijd kan worden vervormd door de zwaartekracht, wat betekent dat de tijd vertraagt ​​naarmate de invloed van de zwaartekracht groter is. Dankzij atoomklokkende tijd op aarde kan worden gemeten op elke volgende centimeter boven het aardoppervlak. Dat betekent dat de voeten van elk lichaam jonger zijn dan hun hoofd als de tijd langzamer loopt, hoe lager de grond die je krijgt.

• Tijd wordt ook beïnvloed door snelheid. De enige constante in het universum is de snelheid van het licht (in een vacuüm) die altijd hetzelfde is. Vanwege de beroemde relativiteitstheorieën van Einstein, iedereen die tegen de snelheid van het licht reist, zou een reis naar een waarnemer die duizenden jaren had geduurd, binnen enkele seconden zijn verstreken. Dit wordt tijddilatatie genoemd.

• Er is niets in de hedendaagse natuurkunde dat tijdreizen zowel vooruit als achteruit in de tijd verbiedt.

• Er zijn 86400 seconden op een dag, 600,000 in een week, meer dan 2.6 miljoen in een maand en meer dan 31 miljoen in een jaar. Als je 70-jaar oud bent, dan zul je 5.5 miljard seconden hebben meegemaakt.

• Een nanoseconde is een miljardste van een seconde of ongeveer de tijd die het duurt voordat het licht zich verplaatst om 1-voet (30 cm).

• Een dag is nooit 24 uren lang. De rotatie van de aarde versnelt geleidelijk, wat betekent dat de globale tijdschaal UTC (gecoördineerde universele tijd) een of twee keer per jaar schrikkelseconden moet hebben. Deze schrikkelseconden worden automatisch verwerkt in elke kloksynchronisatie die wordt gebruikt NTP (Network Time Protocol) zoals a dedicated NTP tijdserver.

Atoomklokken, zoals veel mensen weten dat ze zeer nauwkeurige apparaten zijn, maar de atoomklok is een van de belangrijkste uitvindingen van de afgelopen 50-jaren en heeft aanleiding gegeven tot talloze technologieën en toepassingen die ons leven volledig hebben veranderd.

Je zou kunnen denken hoe een klok zo belangrijk kan zijn, ongeacht hoe nauwkeurig hij is, echter, wanneer je die precisie in overweging neemt, dat een moderne atoomklok verliest geen seconde in tijd in tientallen miljoenen jaren wanneer vergeleken met de volgende beste chronometers - elektronische klokken - die een seconde per dag kunnen verliezen, realiseer je je hoe nauwkeurig ze zijn.

In feite zijn atoomklokken cruciaal geweest bij het identificeren van de kleinere nuances van onze wereld en het universum. We nemen bijvoorbeeld al millennia aan dat een dag 24 uur lang is, maar in feite weten we dankzij de atoomkloktechnologie dat de lengte van elke dag enigszins verschilt en dat de rotatie van de aarde over het algemeen langzamer gaat.

Atoomklokken zijn ook gebruikt om de zwaartekracht van de aarde nauwkeurig te meten en hebben zelfs de theorieën van Einstein bewezen over hoe de zwaartekracht de tijd kan vertragen door nauwkeurig het verschil te meten in het verstrijken van de tijd op elke volgende centimeter boven het aardoppervlak. Dit is cruciaal geweest als het erom gaat satellieten in een baan om de aarde te brengen naarmate de tijd vordert, sneller dan hoog op de aarde dan op de grond.

Atoomklokken vormen ook de basis voor veel van de technologieën die we in ons dagelijks leven gebruiken. Satellietnavigatieapparaten vertrouwen op atoomklokken in GPS-satellieten. Ze moeten niet alleen rekening houden met de verschillen in tijd boven de baan, maar als satellietnavigeerders de tijd gebruiken die door de satellieten wordt verzonden naar trianguleposities, zou een onnauwkeurigheid van één seconde de navigatie-informatie met duizenden mijlen onnauwkeurig maken (als licht reist) bijna 180,000 mijl per seconde).

Atoomklokken zijn ook de basis voor de wereldwijde tijdschaal van de wereld - GMT (Coordinated Universal Time), die wordt gebruikt door computernetwerken over de hele wereld. Tijdsynchronisatie naar een atoomklok en UTC is relatief eenvoudig met een NTP tijdserver. Deze gebruiken het tijdsignaal van het GPS-systeem of speciale uitzendingen die worden uitgezonden grootschalige fysicalabs en verspreid het via internet met behulp van het tijdprotocol NTP.

Onderzoek naar de mogelijkheden van tijdreizen, waaronder: tijdparadoxen, wormgaten, 4 dimensieruimte, atoomklokken en NTP-servers

Tijdreizen zijn altijd al een geliefd concept geweest voor sciencefictionschrijvers. Van HG Wells 'Time Machine tot Terug naar de Toekomst, heeft reizen in de tijd naar voren of naar achteren een bekoord publiek sinds eeuwen. Dankzij het werk van moderne denkers als Einstein lijkt het echter alsof tijdreizen een mogelijkheid is voor wetenschappelijk feit, omdat het fictie is.

Tijdreizen is niet alleen mogelijk, maar we doen het altijd. Elke seconde die voorbij gaat is een seconde verder in de toekomst, dus we reizen allemaal vooruit in de tijd. Hoe dan ook, we denken dat als we op tijd reizen, we ons een machine voorstellen die personen honderden of duizenden jaren naar de toekomst of het verleden vervoert, dus dat is mogelijk.

Welnu, dankzij de theorieën van Einstein van algemene en speciale relativiteit, is tijdwalm zeker mogelijk. We weten dankzij de ontwikkeling van atoomklokken dat de theorieën van Einstein over snelheid en zwaartekracht die van invloed zijn op het verstrijken van de tijd correct zijn. Einstein suggereerde dat de zwaartekracht ruimte-tijd zou vervormen (de term die hij gaf aan een vierdimensionale ruimte die richtingen plus tijd omvat) en dit is getest. Eigenlijk moderne atoomklokken kan de kleine verschillen in het verstrijken van de tijd elke volgende centimeter boven het aardoppervlak uitkiezen naarmate de tijd vordert naarmate het effect van de zwaartekracht van de aarde zwakker wordt.

Einstein voorspelde dat snelheid ook de tijd zou beïnvloeden in wat hij omschreef als tijdsdilatatie. Voor elke waarnemer die dicht bij de lichtsnelheid reist, zou een reis die een buitenstaander misschien al duizenden jaren genomen zou hebben, binnen enkele seconden zijn verstreken. Tijddilatatie betekent dat reizen van honderden jaren naar de toekomst in een kwestie van seconden zeker mogelijk is. Zou het echter mogelijk zijn om weer terug te komen?

Dit is waar veel wetenschappers verdeeld zijn. Strikt gesproken houden theoretische eigenschappen van de ruimtetijd dit weliswaar in, hoewel voor het terugreizen in de tijd een wormgat zou moeten worden gecreëerd of gevonden. Een wormgat is een theoretisch verband tussen twee delen van de ruimte waar een reiziger het ene uiteinde kan binnengaan en ergens helemaal anders aan de andere kant kan verschijnen, dit kan een ander deel van het universum zijn of zelfs een ander punt in de tijd.

Critici van de mogelijkheid van tijdreizen wijzen er echter op dat omdat reizigers uit de toekomst ons nooit hebben bezocht, dit waarschijnlijk betekent dat tijdreizen nooit mogelijk zal zijn. Ze wijzen er ook op dat wie achteruit reist in de tijd paradoxen zou kunnen creëren (wat zou er met je gebeuren als je gemeen genoeg zou zijn om terug te gaan in de tijd en je grootouders te vermoorden).

Echter, tijd paradoxen Bestaat nu. Veel computernetwerken zijn niet gesynchroniseerd wat kan leiden tot fouten, verlies van gegevens of paradoxen zoals e-mails die worden verzonden voordat ze zijn ontvangen. Om elke tijdcrisis te voorkomen, is het belangrijk dat alle computernetwerken perfect gesynchroniseerd zijn. De beste en meest accurate methode om dit te doen is om gebruik een NTP tijdserver dat ontvangt de tijd van een atoomklok.

Van satellietnavigatie naar de NTP tijdserver, atoomklokken worden over de hele wereld gebruikt.

We zijn allemaal gewend aan onze horloges en klokken die een minuut of twee snel of langzaam lopen. De vreemde minuut heeft echter niet te veel invloed op ons leven en we kunnen ons redden. Voor sommige technologieën en toepassingen is echter een veel grotere nauwkeurigheid vereist. Atoomklokken zijn de meest nauwkeurige tijdmeetapparaten op aarde. Ze zijn meer dan vijftig jaar geleden uitgevonden toen ontdekt werd dat de oscillaties van bepaalde atomen met bepaalde energieniveaus nooit veranderden en trilden met zo'n hoge frequentie (meer dan 9 biljoen keer per seconde voor cesium).

Moderne atoomklokken zijn zo nauwkeurig dat ze niet zoveel verliezen als een seconde in 100 miljoen jaar, maar wie op aarde zou zo'n nauwkeurigheid nodig hebben? Atoomklokken vormen de basis voor vele moderne toepassingen en technologieën en hebben ook bijgedragen aan ons begrip van het fysieke universum.

Atoomklokken vormen de basis van het GPS-satellietnavigatiesysteem dat we in onze auto's gebruiken. De signalen van de atoomklokken aan boord van de satellieten zijn wat wordt gebruikt om nauwkeurige positionering te trianguleren. Het kan alleen worden gedaan vanwege de zeer precieze aard van de tijdsignalen. Een onnauwkeurigheid van één seconde van een GPS klok kon posingsinformatie door 100,000 km bekijken omdat licht in deze tijd zo ver kan reizen.

Atoomklokken zijn ook gebruikt als een methode voor het testen van theorieën door Einstein en anderen. Met behulp van atoomklokken kunnen we nauwkeurig de zwaartekracht meten en de manier waarop het de tijd beïnvloedt. Moderne klokken zijn zo nauwkeurig dat wetenschappers zelfs het verschil in zwaartekracht (en dus de tijd) kunnen meten op elke volgende centimeter boven het aardoppervlak. Ze kunnen ook worden gebruikt voor het meten van langzaam bewegende processen zoals continentale drift of de kleine veranderingen in de rotatie van de aarde.

Andere toepassingen waarbij nauwkeurigheid essentieel is, zijn ook afhankelijk van atoomklokken, zoals de luchtverkeersleiding, waar de precieze aard een veilige bewaking van het luchtverkeer mogelijk maakt. Verkeerssystemen zoals verkeerslichten worden steeds meer tijdservers gebruiken aangesloten op atoomklokken voor een perfecte synchonisatie. Zelfs internet is afhankelijk van atoomklokken, met name wanneer het wordt gebruikt voor tijdgevoelige transacties zoals bankieren, aandelen en aandelen verhandelen en zelfs online stoelreserveringen. Zonder nauwkeurigheid in de tijd zouden applicaties zoals deze niet mogelijk zijn, omdat er te veel fouten zouden kunnen optreden, zoals dubbel geboekte stoelen, aandelen die verkocht zijn voordat ze werden gekocht.

Computer netwerken synchroniseren met atoomklokken door gebruik te maken van netwerktijdservers. Vaak gebruiken deze apparaten de protocol NTP en ontvang de atoomkloktijd van het GPS-systeem of een radiotransmissie. NTP-tijdservers bewaken en passen alle klokken op apparaten op een computernetwerk aan de atoomkloktijd aan.

Het meten van het verstrijken van de tijd is een preoccupatie van de mens sinds het begin van de beschaving. Grofweg betekent het meten van tijd het gebruik van een bepaalde vorm van repetitieve cyclus om uit te rekenen hoeveel tijd er verstreken is. Traditioneel is deze repetitieve cyclus gebaseerd op de beweging van de hemelen, zoals een dag die een revolutie van de aarde is, een maand die een volledige baan van de aarde is door de maan en een jaar dat de baan van de aarde in de zon is.

Naarmate onze technologie vorderde, hebben we de tijd kunnen meten in kleinere en kleinere stappen van zonnewijzers waarmee we de uren konden tellen, mechanische klokken die ons de minuten lieten controleren, elektronische klokken die dat laten was voor de eerste keer nauwkeurig seconden opnemen in de huidige tijd leeftijd van atoomklokken waar de tijd kan worden gemeten tot de nanoseconde.

Met de vooruitgang in chronologie die heeft geleid tot technologieën zoals NTP klokken, tijdservers, atoomklokken, GPS-satellieten en moderne wereldwijde communicatie, komt met een ander raadsel: wanneer begint een dag en wanneer eindigt het.

De meeste mensen gaan ervan uit dat een dag 24 uren duurt en dat deze van middernacht tot middernacht duurt. Atoomklokken hebben ons echter onthuld dat een dag geen 24-uren is en in feite varieert de lengte van een dag (en neemt deze geleidelijk geleidelijk toe).

Nadat atoomklokken waren ontwikkeld, was er een oproep van veel sectoren om een ​​wereldwijde tijdschaal te bedenken. Een die de ultra gebruikt nauwkeurige aard van atoomklokken om het passeren te meten, maar ook een die rekening houdt met de rotatie van de aarde. Geen rekening houden met de variabele aard van de lengte van een dag zou betekenen dat elke statische tijdschaal uiteindelijk zou afdrijven en de dag langzaam naar de nacht zou afdrijven.

Om dit te compenseren, heeft de wereldwijde tijdschaal van de wereld, genaamd UTC (gecoördineerde universele tijd), extra seconden toegevoegd (schrikkelseconden) om ervoor te zorgen dat er geen afwijking is. UTC-tijd wordt in stand gehouden door een constellatie van atoomklokken en wordt gebruikt door modern technologieën zoals de NTP tijdserver wat ervoor zorgt dat computernetwerken allemaal exact dezelfde precieze tijd hebben.

Naar aanleiding van het succes van Deense onderzoekers die in samenwerking met NIST (National Institute for Standards and Time), die eerder dit jaar 's werelds meest nauwkeurige atoomklok onthulde; Duitse wetenschappers zijn de race ingegaan om 's werelds meest precieze uurwerk te bouwen.

Onderzoekers aan de Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Duitsland gebruiken nieuwe methoden van spectroscopie om atomaire en moleculaire systemen te onderzoeken en hopen een klok te ontwikkelen die gebaseerd is op een enkel aluminiumatoom.

bridge atoomklokken gebruikt voor satellietnavigatie (GPS), als referentie voor computernetwerken NTP-servers en de luchtverkeersleiding is van oudsher gebaseerd op het atoom cesium. De volgende generatie atoomklokken, zoals degene die door NIST wordt onthuld en waarvan wordt beweerd dat deze binnen een seconde om de miljoen jaar 300 nauwkeurig is, gebruikt de atomen van andere materialen zoals strontium waarvan wetenschappers beweren dat ze potentieel nauwkeuriger zijn dan cesium .

Onderzoekers bij PTB hebben ervoor gekozen om enkelvoudige aluminiumatomen te gebruiken en geloven dat ze op weg zijn om de meest nauwkeurige klok ooit te ontwikkelen en geloven dat er een enorm potentieel is voor een dergelijk apparaat om ons te helpen de ingewikkelder aspecten van de natuurkunde te begrijpen.

Het huidige gewas van atoomklokken maakt het mogelijk technologieën zoals satellietnavigatie, luchtverkeersleiding en netwerktijdsynchronisatie te gebruiken NTP-servers maar men gelooft dat de toenemende nauwkeurigheid van de volgende generatie atoomklokken kan worden gebruikt om enkele van de meer raadselachtige kwaliteiten van de kwantumwetenschap, zoals de snaartheorie, te onthullen.

Onderzoekers beweren dat de nieuwe klokken zo nauwkeurig zijn dat ze zelfs de kleine verschillen in zwaartekracht kunnen meten tot op elke centimeter boven zeeniveau.

Het vertellen van de tijd lijkt tegenwoordig een simpele aangelegenheid met het aantal apparaten dat de tijd aan ons laat zien en met de ongelooflijke nauwkeurigheid van apparaten zoals atoomklokken en netwerk tijdservers het is vrij gemakkelijk om te zien hoe chronologie als vanzelfsprekend wordt beschouwd.

De nanoseconde nauwkeurigheid die technologieën zoals het GPS-systeem, luchtverkeersleiding en NTP-server systemen (Network Time Protocol) is een lange weg verwijderd van de eerste keer dat stukken werden uitgevonden en werden aangedreven door de beweging van de zon over de hemel.

Zonnewijzers waren inderdaad de eerste echte klokken, maar ze hadden duidelijk hun nadelen - zoals niet werken in de nacht of bij bewolkt weer, maar in staat zijn om de tijd redelijk nauwkeurig te vertellen was een complete innovatie voor de beschaving en hielp voor meer gestructureerde samenlevingen.

Vertrouwen op hemellichamen om de tijd bij te houden zoals we dat al duizenden jaren doen, zou echter geen betrouwbare basis blijken te zijn voor het meten van de tijd, zoals werd ontdekt door de uitvinding van de atoomklok.

Vóór de atoomklokken hebben elektronische klokken de hoogste nauwkeurigheid geleverd. Deze werden uitgevonden rond de eeuwwisseling en hoewel ze vele malen betrouwbaarder waren dan mechanische klokken, dreven ze nog steeds en verloren ze elke week een seconde of twee.

Elektronische klokken werkten met behulp van de oscillaties (trillingen onder energie) van kristallen zoals kwarts, maar atoomklokken maken gebruik van de resonantie van individuele atomen zoals cesium, dat zo'n hoog aantal trillingen per seconde is, dat het ongelooflijk nauwkeurig maakt (moderne atoomklokken) daal niet elke 100 miljoen jaar met een seconde).

Toen dit soort tijdspellende nauwkeurigheid eenmaal ontdekt was, werd het duidelijk dat onze traditie om de rotatie van de aarde te gebruiken als een manier om de tijd te vertellen niet zo nauwkeurig was als deze atoomklokken. Dankzij hun nauwkeurigheid werd al snel ontdekt dat de rotatie van de aarde niet precies was en elke dag zou vertragen en versnellen (per minuut). Om dit te compenseren, is 's werelds wereldwijde UTC-tijdsschema (Coordinated Universal Time) heeft er één of twee keer per jaar extra seconden aan toegevoegd (Leap seconds).

Atoomklokken vormen de basis van UTC die door duizenden wordt gebruikt NTP-servers om computernetwerken te synchroniseren met.

Chronologie - de studie van de tijd - heeft wetenschap en technologie een aantal ongelooflijke innovaties en mogelijkheden geboden. Van atoomklokken, NTP-servers en het GPS-systeem, ware en nauwkeurige chronologie heeft de vorm van de wereld veranderd.

De tijd en de manier waarop het wordt geteld, is sinds de vroegste beschavingen een preoccupatie van de mensheid geweest. Vroegere chronologen spenderen hun tijd aan het maken van kalenders, maar dit blijkt ingewikkelder te zijn dan eerst werd gedacht, vooral omdat de aarde een kwart dag meer nodig heeft dan 365-dagen om in de zon te cirkelen.

Het vaststellen van het juiste aantal schrikkeldagen was een van de eerste uitdagingen en het duurde verschillende pogingen tot kalenders totdat de moderne Gregoriaanse kalender door de wereld werd aangenomen.

Als het ging om het monitoren van de tijd op een kleiner niveau, zijn er grote vorderingen gemaakt door Galileo Galilei wie zou de eerste slingerklok hebben gebouwd als alleen zijn dood zijn plannen niet had onderbroken. Pendels werden uiteindelijk uitgevonden door Christiaan Huygens en voorzag in de eerste echte glimp van het nauwkeurig monitoren van de tijd gedurende de dag.

De volgende stappen in de chronologie konden echter niet plaatsvinden voordat we de tijd zelf beter begrepen hadden. Newton (Sir Isaac) had de eerste ideeën en was van mening dat de tijd absoluut was "en gelijkmatig" zou vloeien voor alle waarnemers. Dit zou een voor de hand liggend idee zijn geweest voor Newton, omdat velen van ons de tijd als onveranderlijk beschouwen, maar dat was het wel Einstein in zijn speciale relativiteitstheorie die suggereerde dat de tijd eigenlijk geen constante was en voor alle waarnemers verschilde.

Het waren de ideeën van Einstein die correct bleken te zijn en zijn model van tijd en ruimte maakte de weg vrij voor veel van de moderne technologieën die we tegenwoordig als vanzelfsprekend beschouwen, zoals de atoomklok.

De chronologie stopt daar echter niet, tijdwaarnemers zijn voortdurend op zoek naar manieren om de nauwkeurigheid te vergroten met moderne atoomklokken, zo precies dat ze geen seconde zouden verliezen in miljoenen jaren.

Er zijn ook andere opmerkelijke cijfers in de moderne wereld van de chronologie. Professor David Mills van de Universiteit van Delaware bedacht een protocol in de 1980's om computernetwerken te synchroniseren.

Zijn Network Time Protocol (NTP) wordt nu gebruikt in computersystemen en netwerken over de hele wereld NTP tijdservers. Een NTP-server zorgt ervoor dat computers aan weerszijden van de aarde exact dezelfde tijd kunnen draaien.

Het is een van 's werelds meest iconische grondmerken. Met trots trots op de Houses of Parliament, viert de Big Ben zijn 150th-verjaardag. Toch ondanks het leven in een tijdperk van atoomklokken en NTP tijdservers, het is een van de meest gebruikte uurwerken ter wereld met honderdduizenden Londenaren die op hun klokkenspel vertrouwen om hun horloges in te stellen.

Big Ben is eigenlijk de naam van de hoofdbel in de klok die het kwartier per uur laat klinken, maar de bel begon niet te klinken toen de klok voor het eerst werd gebouwd. De klok begon de tijd op 31 May 1859 te houden, terwijl de bel pas in juli 11 voor de eerste keer toesloeg.

Sommigen beweren dat de bel van twaalf ton is vernoemd Sir Benjamin Hall de hoofdcommissaris van de werken die aan het klokkenproject werkte (en waarvan gezegd werd dat het een man van grote omvang was). Anderen beweren dat de bel is vernoemd naar zwaargewicht bokser Ben Caunt die vocht onder de naam Big Ben.

Het vijftonige klokmechanisme werkt als een gigantisch polshorloge en wordt driemaal per week opgewonden. Zijn nauwkeurigheid als hij wordt afgestemd door oude centen toe te voegen of te verwijderen op de slinger die vrij ver verwijderd is van de nauwkeurigheid die moderne atoomklokken en NTP-server systemen genereren met bijna nanoseconde precisie.

Terwijl Big Ben door tienduizenden Londenaren wordt vertrouwd om nauwkeurige tijd te bieden, wordt de moderne atoomklok dagelijks door miljoenen mensen gebruikt zonder het te beseffen. Atoomklokken vormen de basis voor de GPS-satellietnavigatiesystemen die we in onze auto's hebben. Ook houden ze het internet gesynchroniseerd via de NTP tijdserver (Network Time Protocol).

Elk computernetwerk kan met een atoomklok worden gesynchroniseerd met behulp van een toegewezen NTP-server. Deze apparaten ontvangen de tijd van een atoomklok, hetzij via het GPS-systeem of gespecialiseerde radio-uitzendingen.

Kernwapens, computers, GPS, atoomklokken en koolstof datering - er is veel meer aan atomen dan je denkt.

Sinds het begin van de twintigste eeuw is de mensheid geobsedeerd door atomen en de kleinigheden van ons universum. Een groot deel van het eerste deel van de vorige eeuw, werd de mensheid geobsedeerd door het benutten van de verborgen kracht van het atoom, onthuld door het werk van Albert Einstein en gefinaliseerd door Robert Oppenheimer.

Er was echter veel meer aan onze verkenning van het atoom dan alleen maar wapens. Het bestuderen van de atomen (kwantummechanica) heeft de basis gevormd van de meeste van onze moderne technologieën zoals computers en internet. Het staat ook in de voorhoede van chronologie - het meten van tijd.

Het atoom speelt een sleutelrol in zowel tijdwaarneming als tijdsvoorspelling. De atoomklok, die over de hele wereld wordt gebruikt door computernetwerken met NTP-servers en andere technische systemen zoals luchtverkeersleiding en satellietnavigatie.

Atoomklokken werken door het bewaken van de extreem hoge frequentie-oscillaties van individuele atomen (traditioneel cesium) die nooit veranderen bij bepaalde energietoestanden. Omdat cesiumatomen elke 9 een miljard keer resoneren en nooit de frequentie ervan veranderen, is de m zeer nauwkeurig (minder dan een seconde per 100 miljoen jaar)

Maar atomen kunnen ook worden gebruikt om niet alleen nauwkeurige en precieze tijd uit te rekenen, maar ze kunnen ook worden gebruikt bij het vaststellen van de ouderdom van objecten. Koolstofdatering is de naam die wordt gegeven aan deze methode die het natuurlijke verval van koolstofatomen meet. We zijn allemaal in de eerste plaats gemaakt van koolstof en net als andere elementen vervaagt koolstof in de loop van de tijd, waarbij de atomen energie verliezen door het uitzenden van ioniserende deeltjes en straling.

In sommige atomen zoals uranium gebeurt dit zeer snel, maar andere atomen zoals ijzer zijn zeer stabiel en vervallen zeer, zeer langzaam. Koolstof, terwijl het sneller sterft dan ijzer, is nog steeds traag om energie te verliezen, maar het energieverlies is exact in de tijd, dus door het analyseren van koolstofatomen en het meten van hun sterkte kan vrij nauwkeurig worden vastgesteld wanneer de koolstof oorspronkelijk is gevormd.