Het belang van de atoomklok
Gepost door Richard N Williams on Maart 20th, 2009
De meeste mensen hebben vaag gehoord van de atoomklok en veronderstellen dat ze weten wat iemand is, maar heel weinig mensen weten hoe belangrijk atoomklokken zijn voor het dagelijks leven in de eenentwintigste eeuw.
Er zijn zoveel technologieën die afhankelijk zijn van atoomklokken en zonder dat veel van de taken die we als vanzelfsprekend beschouwen onmogelijk zouden zijn. Luchtverkeersleiding, satellietnavigatie en internethandel zijn slechts enkele van de toepassingen die afhankelijk zijn van de ultra precieze chronometrie van een atoomklok.
Precies wat een atoomklok is, wordt vaak verkeerd begrepen. In eenvoudige termen is een atoomklok een apparaat dat de oscillaties van atomen in verschillende energietoestanden gebruikt om teken tussen seconden te tellen. Momenteel is cesium het geprefereerde atoom omdat het meer dan 9 miljard ticks per seconde heeft en omdat deze oscillaties nooit veranderen, is dit een zeer nauwkeurige methode om de tijd te houden.
Atoomklokken, ondanks wat veel mensen beweren, worden alleen gevonden in grootschalige natuurkundige laboratoria zoals NPL (UK National Physical Laboratory) en NIST (US National Institute of Standards and Time). Vaak suggereren mensen dat ze een atoomklok hebben die hun computernetwerk bestuurt of dat ze een atoomklok op hun muur hebben. Dit is niet waar en waar mensen naar verwijzen is dat ze een klok- of tijdserver hebben die de tijd van een atoomklok ontvangt.
Apparaten zoals de NTP tijdserver ontvangen vaak atoomkloksignalen van plaatsen zoals NIST of NPL via langegolfradio. Een andere methode om tijd van atomaire klokken te ontvangen, is het gebruik van het GPS-netwerk (Global Positioning System).
Het GPS-netwerk en satellietnavigatie zijn in feite een goed voorbeeld van waarom atomaire klok synchronisatie is hard nodig met zo'n hoge nauwkeurigheid. Moderne atoomklokken, zoals die op NIST, NPL en binnen in een baan rond GPS-satellieten, zijn tot op een seconde nauwkeurig binnen elke 100 miljoen jaar of zo. Deze nauwkeurigheid is cruciaal wanneer u onderzoekt hoe iets als een GPS-navigatiesysteem voor auto's werkt.
Een GPS-systeem werkt door triangulatie van de tijdsignalen die worden verzonden vanaf drie of meer afzonderlijke GPS-satellieten en hun ingebouwde atoomklokken. Omdat deze signalen met de snelheid van het licht reizen (bijna 100,000km per seconde) kan een onnauwkeurigheid van zelfs een hele milliseconde de navigatie-informatie met 100-kilometers overbrengen.
Deze hoge mate van nauwkeurigheid is ook vereist voor technologieën zoals luchtverkeersleiding die ervoor zorgen dat onze drukke luchten veilig blijven en zelfs cruciaal zijn voor veel internettransacties, zoals de handel in derivaten waarbij de waarde elke seconde kan stijgen en dalen.
Dit bericht is geschreven door Richard N Williams
Richard N Williams is een technisch auteur en een specialist in de NTP-server en de tijd synchronisatie industrie. Richard N Williams op Google+
