Atoomklokken en NTP-servers
In conventionele elektronische klokken tijd bijgehouden door het uitvoeren van een elektrische stroom door een oscillator die een herhalend elektrisch signaal dit wordt vervolgens door een kwartskristal bestuurd precisie houden produceert. Deze kristal oscillatoren zijn veel nauwkeuriger dan mechanische klokken, maar zal nog steeds drijven, misschien wel meer dan een seconde per week.
Voor de dag-tot-dag te gebruiken kristal oscillatoren zijn een fijne manier om de tijd te houden; in het reilen en zeilen van ons leven, een tweede maakt weinig verschil, echter, zoals licht of radiogolven 300,000 mijlen kunnen reizen in een tweede, een aantal hoogwaardige technologieën, zoals satellietnavigatie of globale communicatie, vereisen veel meer nauwkeurigheid mogelijk te zijn.
Atoomklokken een tijdmeting apparaat dat de bekende atomaire resonantiefrequentie van een atoom gebruikt om tijd. De eerste echte nauwkeurige atoomklok werd gebouwd in 1955 bij het National Physical Laboratory in het Verenigd Koninkrijk en was gebaseerd op het cesium atoom -133 die oscilleert op precies 9,192,631,770 per seconde verwerkt.
Deze oscillatie is eigenlijk een zich herhalend signaal uit de magnetron straling van elektronen in een atoom als ze energieniveaus veranderen. Een groot deel van een atoomklok is ontworpen om de juiste staat te veroorzaken en versterken oscillaties creëren.
Hoewel andere atomen kan worden gebruikt, wordt de oscillatie (9,192,631,770 per seconde) van de cesium -133 atoom thans door de Internationale Systeem van Eenheden (SI) aanvaard als de definitie van een seconde.
Atoomklokken zijn over het algemeen erg groot en vormen een groot aantal zeer technische apparaten zoals stofzuigers en vereisen hele teams van wetenschappers te onderhouden en bewaken van de klokken. Waarvan een groot deel gaat in het compenseren van ongewenste neveneffecten zoals frequenties van andere atomen in de klok en zelfs gravitationele verwijding (indien volgens Einstein klokken op verschillende hoogtes werking verschillend vanwege de verschillen in het zwaartekrachtsveld) Hierdoor atoomklokken uiterst duur.
Gelukkig zijn veel grootschalige nationale fysieke laboratoria zenden radio tijd signalen uit hun atoomklokken, die kan worden gebruikt om standaard kristal oscillatoren te synchroniseren.
Atoomklokken ook de basis van GPS (Global Positioning System) en bevat elke satelliet een atoomklok en nauwkeurige tijd integraal te positioneren (een positie waar bestaat uit een richting, een snelheid en tijd).
GPS signalen kunnen ook worden gebruikt om een tijdsignaal te vangen. Dit is nu de meest voorkomende manier computer netwerken behouden nauwkeurig de tijd die is ook essentieel in veel communicatie en applications.Most computernetwerken gebruik maken van een NTP-server (Network Time Protocol) om hun apparaten synchonise aan een atoomtijd-signaal ontvangen via de GPS-netwerk.
Een universele tijdschaal, UTC (Coordinated Universal Time), is ontwikkeld op basis van de tijd verteld door atoomklokken, TAI (International Atomic Time). UTC is verantwoordelijk voor de vertraging van het sterrendag door het toevoegen sprong seconden tot TAI om zo de geleidelijke drift van de nacht in de dag te voorkomen (hoewel dat 40,000 jaar of zo zou nemen) en laat de hele wereld om te communiceren met behulp van dezelfde tijdschaal.
