Журнал «Компьютерра» - Компьютерра PDA N154 (07.01.2012-13.01.2012)
Название: | Компьютерра PDA N154 (07.01.2012-13.01.2012) | |
Автор: | Журнал «Компьютерра» | |
Жанр: | Околокомпьютерная литература, Документальная литература | |
Изадано в серии: | неизвестно | |
Издательство: | неизвестно | |
Год издания: | - | |
ISBN: | неизвестно | |
Отзывы: | Комментировать | |
Рейтинг: | ||
Поделись книгой с друзьями! Помощь сайту: донат на оплату сервера |
Краткое содержание книги "Компьютерра PDA N154 (07.01.2012-13.01.2012)"
ОГЛАВЛЕНИЕ
Василий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Сампо–2012
Евгений Лебеденко, Mobi.ru: Стрелы времени: как устроены атомные часы
Евгений Лебеденко, Mobi.ru: Стрелы времени: история хронометрирования
Михаил Ваннах: Кафедра Ваннаха: Цифровая холодная война
Дмитрий Шабанов: Отказ от экспансии?
Алла Аршинова: Александр Лазуткин о перспективах космонавтики
Василий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Сампо-2012. Эпидемия утопии
Киви Берд: Кивино гнездо: Виртуальная реальность сна
Олег Нечай: CES 2012: цифровые фотоаппараты
Михаил Ваннах: Кафедра Ваннаха: Получка инженера
Олег Нечай: CES 2012: телевизоры, видео- и аудиотехника
Дмитрий Вибе: День рождения Солнца
Читаем онлайн "Компьютерра PDA N154 (07.01.2012-13.01.2012)". [Страница - 5]
Идея Захариуса была проста. Что если запускать атомы цезия внутри осциллятора вертикально? Тогда одни и те же атомы будут дважды проходить через детектор: первый раз при путешествии вверх, а второй - вниз, куда они устремятся под действием силы тяжести. При этом движение атомов вниз будет существенно медленнее их взлёта, ведь за время путешествия в фонтане они подрастеряют энергию. К сожалению, в пятидесятые годы прошлого столетия реализовать свои идеи Захариус не смог. В его экспериментальных установках атомы, двигавшиеся вверх, взаимодействовали с падающими вниз, что сбивало точность детектирования.
К идее Захариуса вернулись только в восьмидесятые годы. Учёные Стенфордского университета под руководством Стивена Чу нашли способ реализации фонтана Захариуса с использованием метода, названного ими "оптическая патока".
В цезиевом фонтане Чу облако атомов цезия, выстреливаемых вверх, предварительно охлаждается системой из трёх пар противоположно направленных лазеров, имеющих резонансную частоту чуть ниже оптического резонанса атомов цезия.
Схема цезиевого фонтана с оптической патокой.
Охлаждённые лазерами атомы цезия начинают двигаться медленно, словно сквозь патоку. Их скорость падает до трёх метров в секунду. Уменьшение скорости атомов даёт исследователям возможность более точного детектирования состояния (согласитесь, значительно проще рассмотреть номера машины, двигающейся со скоростью один километр в час, чем машины, двигающейся со скоростью сто километров в час).
Шар из охлаждённых атомов цезия запускается вверх примерно на метр, по пути проходя волновод, через который на атомы воздействует электромагнитное поле резонансной частоты. И детектор системы фиксирует изменение состояния атомов в первый раз. Достигнув "потолка", охлаждённые атомы начинают падать благодаря силе тяжести и проходят волновод во второй раз. На обратном пути детектор снова фиксирует их состояние. Поскольку атомы двигаются чрезвычайно медленно, их полёт в виде достаточно плотного облака легко контролировать, а значит, в фонтане не будет одновременно летящих вверх и вниз атомов.
Установка Чу на основе цезиевого фонтана была принята NBS в качестве стандарта частоты в 1998 году и получила название NIST-F1. Её погрешность составляла 4*10-16, а значит, NIST-F1 была точнее предшественника NIST-7.
Фактически в NIST-F1 был достигнут предел точности измерений состояния атомов цезия. Но учёные на этой победе не остановились. Они решили устранить погрешность, которую вносит в работу атомных часов излучение абсолютно чёрного тела - результат взаимодействия атомов цезия с тепловым излучением корпуса установки, в которой они двигаются. В новом атомном хронографе NIST-F2 цезиевый фонтан размещался в криогенной камере, сводя излучение абсолютно чёрного тела практически к нулю. Погрешность NIST-F2 равна невероятной величине 3*10-17.
График уменьшения погрешности вариантов цезиевых стандартов частоты
В настоящее время атомные часты на основе цезиевых фонтанов дают человечеству точнейший эталон времени, относительно которого бьётся пульс нашей техногенной цивилизации. Благодаря инженерным ухищрениям импульсные водородные мазеры, которые охлаждают атомы цезия в стационарных вариантах NIST-F1 и NIST-F2, были заменены на обычный лазерный луч, работающий в паре с магнитооптической системой. Это позволило создать компактные и очень устойчивые ко внешним воздействиям варианты стандартов NIST-Fx, способные трудиться в космических аппаратах. Весьма образно названные "Aerospace Cold Atom Clock", эти стандарты частоты установлены в спутниках таких навигационных систем, как GPS, что и обеспечивает их потрясающую синхронизацию для решения задачи очень точного вычисления координат приёмников GPS, используемых в наших гаджетах.
Книги схожие с «Компьютерра PDA N154 (07.01.2012-13.01.2012)» по жанру, серии, автору или названию:
Журнал «Компьютерра» - Цифровой журнал «Компьютерра» № 1 Жанр: Околокомпьютерная литература Серия: Журнал Компьютерра |
Журнал «Компьютерра» - Цифровой журнал «Компьютерра» № 157 Жанр: Околокомпьютерная литература Серия: Журнал Компьютерра |
Другие книги автора « Журнал «Компьютерра»»:
Журнал «Компьютерра» - Журнал «Компьютерра» № 12 от 28 марта 2006 года Жанр: Околокомпьютерная литература Серия: Журнал Компьютерра (бумажный) |
Журнал «Компьютерра» - Журнал «Компьютерра» № 23 от 20 июня 2006 года Жанр: Околокомпьютерная литература Серия: Журнал Компьютерра (бумажный) |
Журнал «Компьютерра» - Цифровой журнал «Компьютерра» № 66 Жанр: Околокомпьютерная литература Серия: Журнал Компьютерра |
Журнал «Компьютерра» - Цифровой журнал «Компьютерра» № 160 Жанр: Околокомпьютерная литература Серия: Журнал Компьютерра |