세계 최초의 원자 시계는 화성 여행에 시간을 할애합니다

존 패터슨 (John Patterson)은 지난 5 년 동안 세계 최초로 소비자 수준의 원자 시계를 제작해온 하와이 카우아이의 겸손한 시계 제작자입니다. 천 년이 지나면이 시계는 정확도에서 잠깐 만 잃을 것입니다. 지진 속 깊은 수중에 가져 가라: 시간은 똑딱 거리고있다. 또는 모험을 느끼는 경우 공간으로 가져 가십시오. 화성에 가져 가라.

그것은 시간을 유지할 것입니다.

Patterson은 박사 학위를 가지고 있습니다. 신경 과학에서, 그러나 그는 자신의 지력을 시계 제작에 쏟아 부었다. 그는 Garden Isle의 집에서 회사 인 Bathys Hawaii를 운영합니다. "철학은 언제나 좋은 시계를 가질 가치가있는 부자가 아니 었습니다." 역. 목욕탕은 그리스어 단어 " 목욕탕, "이것은"깊은 "의미입니다 - 문자 적으로 그리고 비 유적으로. 그의 시계는 깊은 곳에서 진실을 유지할 것이지만, 그의 원자 시계는 큰 높이에서도 사실로 유지 될 것입니다. 화성 높이.

패터슨 교수는 2 억 달러에 달하는 국방 고등 연구 프로젝트 기관 (Advanced Research Projects Agency)의 보조금으로 바티스 하와이 세슘 133 (Buffys Hawaii Cesium 133) 내부에 작은 원자핵 칩을 만들었다 고 설명했다. 그러나 칩을 구입할 수 있다는 사실을 알게 된 후 그는 서랍에 넣어서 eBay에 팔고 원자 칩을 사서 "다른 오아시스 시계"를 움켜 쥐고 다른 한 명 또는 두 명의 하와이 사람들의 도움을 받았다. - 일해야 해.

그는 진실한 부르심을 위해 원자 칩을 사용해야 만한다는 것을 알고있었습니다: 시계. 국제 제 2 호는 결국 세슘에 의해 정의된다. 방사 주파수는 9,192,631,770 Hz이며, 1950 년대 과학자들은 천문력 시간까지 연결시켰다. 다른 시계가 고속에서 상대 론적 효과의 희생물이되는 반면, 세슘 시계는 그렇지 않습니다. 주파수는 동일하게 유지되므로 시간은 정확합니다. 그래서 Patterson은 칩을 가지고 일을해야합니다. 곧 그는 기능이 뛰어나고 엄청나게 정확한 손목 시계를 가지고있었습니다. 그는 2014 년에 프로토 타입을 Kickstarter에 가져갔습니다. 며칠 만에 그는 모금 목표를 거의 두 배로 늘 렸습니다.

역 Patterson과 Cesium 133 시계의 기술, 우주 여행에 관한 이야기, 그리고 곧 우리 모두가 원자 시계를 소유 할 것인가에 대해 이야기했습니다. (힌트: 곧.하지만 그들은 시계가 될지도 모릅니다.)

세슘 133은 어떻게 작동합니까?

그것은 꽤 복잡합니다. 이 칩, 충전식 배터리 등을 사용하여 시계를 설계해야했을뿐만 아니라 시계를 충전 할 수있는 외부 기지국 유형의 제품을 설계해야했습니다. 그러나 주로 시계를 최대한 정확하게 설정합니다. 이 시계는 지구의 정확한 국제 표준 시간 인 100 나노 초 미만으로 설정할 수 있습니다. 설정이 끝나면 천 년 만에 1 초가됩니다. 휴대 전화 나 컴퓨터에있는 시계는 대부분 약 200 밀리 초에 불과합니다. 그것은이 시계가 200 년 만에 개발 한 오류입니다.

GPS가 완료되었습니다! 이것은 정확한 시간 펄스를 끌어내어 세슘 133을 200 억분의 1 초 내에 설정합니다.

사진이 Bathys Hawaii (@bathys_hawaii)에 올렸습니다.

군대가 원자 시계 중 하나를 설정하려고 할 때와 동일한 것을 복사해야했습니다. 심지어 GPS 수신기는 수백 밀리 초 단위로 꺼져 있습니다. 컴퓨터는 시간이 아닌 위치 데이터를 처리하는 데 모든 시간을 소비합니다. 그래서 우리는 기본적으로 시간 지연없이 모든 시간 데이터를 통과하는 것에 중점을 둔 자체 GPS 유닛을 만들어야했습니다. 그냥 우주에서 빠져 나와 전혀 지체하지 않고 바로 시계에 보냅니다.

내가 알고있는 바에 따르면 세슘 시계는 정확성뿐만 아니라 많은 조건에서 정확성을 유지하기 때문에 매력적입니다.

예. 온도는 계시에서 중요한 부분입니다. 따라서 섭씨 150도까지 또는 섭씨 영하 20도까지 내려갈 수 있으며 정확합니다.

이 시계를 정확하게 설정하면 가속도계, 나침반, 휴대 전화의 내부 관성 단위 (기본적으로 경사, 가속도 및 모든 것을 기록)에 GPS를 연결하면 GPS없이 작동 할 수 있습니다. GPS와 접촉해야합니다. 몇 달 동안 10cm까지 정확하게 위치를 추적 할 수 있습니다.

가능한 많은 기술들이 생겨나 고 있습니다. 뉴욕시의 소방관이며 불타는 초고층 건물로 달려 가야하는 경우 GPS를 잃어 버리므로 다른 소방관에게 자신의 위치를 ​​알릴 수 없습니다. 그러나 모든 사람들이이 시계를 동기화했다면 일반 라디오 주파수를 통해 이야기 할 수 있으며 그것이 어디에 있는지 말할 수 있습니다. 그들이 동굴, 불타는 건물 또는 수중에 있는지는 중요하지 않습니다. GPS를 얻을 수없는 곳이라면 어디든 볼 수 있습니다.

또는 공간.

또는 공간. 또는 자기 운전 차량 터널에서.

이 시계가 화성에 가고 싶었던 사람들이 시간을 지키기 위해 사용할 수있는 것이있을 수 있습니까?

우선, 작은 쪽지: 화성의 서식지 중 하나에 실제로 나왔습니다. 하와이에있는 사람. 나는 최종 선택을 끝냈다. 그들은 6 골을 뽑아서 결승 30에 그쳤다. 나는 너무 나이가 들었다. 나는 그것을하지 못해서 기뻐. 그들은 다른 날에 방금 나왔고, 이제는 '나는 기쁘다. 그건 내가 아니야.'그 남자가 1 년 만에 처음으로 아내와 키스를했다. 나는 '지옥 아니야.'

정규 시계는 우주에서 어느 정도 작동합니다. 쿼츠 시계는 우주에서 시간을 유지할 것입니다. 전혀 작동하지 않을 것 같지 않습니다. 그러나 빠르게 움직이는 상대주의적인 효과가 있습니다.

GPS가 위성까지의 이동 시간을 고려하지 않은 경우, 현재 휴대 전화처럼 6 ~ 7 피트 내에서 위치를 파악할 수있는 대신 35km로 이동합니다. 그것은 상대주의적인 효과가 고려되는 것이 얼마나 중요한지입니다. 빛의 속도와 위성의 속도는 너무 빠르기 때문에 시간이 약간 변합니다.

세슘이 어떻게 작용하는지 설명하는 것은 정말로 쉽습니다. 기본적으로, 그것에 대해 생각하는 방법은 세슘이 거의 거울과 같다는 것입니다. 초당 90 억 사이클의 정확한 주파수로 진동 시키면 거울처럼 작동합니다. 당신이 쏘는 에너지가 무엇이든간에 그것은 당신에게 다시 쏜다. 어떤 다른 주파수에서도 벨벳의 검은 색 조각과 같습니다. 에너지를 흡수합니다. 정확히 정확한 주파수에 도달하면 전자 레인지로 충격을가합니다. 갑자기 모든 전자 레인지가 다시 튀어 오릅니다. 그리고 그 말은 당신이 그것을 못 박았 음을 의미합니다.

그것은 세슘의 물리적 특성입니다. 방사성 물질과는 아무 관련이 없습니다. 세슘은 거의 수은과 같아서 거의 액체입니다. 가열하면 가스가됩니다. 작은 셀 안에는 가스를 가열하고 전파로 폭파하는 작은 히터가 있으며이 반사를 찾습니다. 1 초 동안의 실제 국제 표준은 진동 수입니다.

그건 결코 변하지 않습니다: 당신은 우주에 간다. 그것은 동일합니다. 당신은 빛의 속도에 가까워지고 - 변화하지 않습니다. 반면 석영 시계 또는 기계식 시계를 가져 와서 초고속으로 가져 가면 상황이 바뀌고 더 이상 정확하지 않게됩니다.

이 칩들은 곧 다른 기술로 진입 할 것입니까?

5 년 후에 스마트 폰과자가 운전용 차량에이 기술을 보게 될 것입니다. 아마도 휴대 전화에 나타나는 GPS와 비슷할 것입니다. 갑자기이 기술이 휴대 전화에 적합 할 정도로 소형화 된 것을 보게 될 것입니다. 현재이 칩은 환상적인 식당에서 성냥갑 크기입니다. 그것은 꽤 크고 거기에 들어 맞는 물리 포장재 때문에 훨씬 더 작게 만들 수 없습니다. 그러나 그들이 그것을 한 단계 더 소형화 할 수 있다면, 그것은 모든 곳에서 나타날 것입니다. 이 기술은 비용이 많이 들지 않습니다. 확실히 할 수 있습니다. 그래서 저는 5 년에서 6 년을 말할 것입니다.하지만 저는 스위스를 그다지 기대하지 않습니다. 삼성, 애플, 구글 등이 더 많을 것으로 기대한다.

이 인터뷰는 간결하고 명료하게 편집되었습니다.