Fram till nyligen ansågs den mest exakta klockan vara en kvantklocka, vilket var fel med bara 1 sekund på 3,7 miljarder år. De överträffades av den atomära experimentella klockan som utvecklades i USA, i delstaten Colorado.
År 2014 tillkännagav en grupp forskare från University of Colorado Boulder och National Institute of Standards and Technology uppfinningen av atomklockan i strontium. Den här klockan är 1,5 gånger mer exakt än de tidigare.
Om en sådan klocka kunde fungera oavbrutet i fem miljarder år, skulle den inte springa framåt och inte släpa efter en enda sekund.
I denna mest exakta klocka i världen är flera tusen strontiumatomer ordnade i kedjor med cirka hundra filter, vilket är ett optiskt galler bildat av en kraftfull laserstråle.
Frekvensen för vibrationer av strontiumatomer är 430 miljarder gånger per sekund. Tack vare denna frekvens är strontiumklockor mycket mer exakta än de cesiumklockor som erkänns av världsstandarderna.
Strontium kontra cesiumklockor
Enligt internationella standarder anses cesiumbaserade atomur vara de mest exakta klockorna. Sådana är till exempel NIST-F1-klockorna i Colorado, USA.
Optiska strontiumklockor arbetar vid högre frekvenser än cesiumklockor, som använder mikrovågor. På grund av sin höga noggrannhet och stabilitet kan strontiumklockor ersätta cesium och erkännas över hela världen som den viktigaste standarden för mätning av världstiden.
Hur en atomklockas effektivitet mäts
Två huvudparametrar används för att mäta effektiviteten hos en atomur: stabilitet och noggrannhet. Stabilitet indikerar hur klockans hastighet förändras över tiden och är viktig för rörelsens långsiktiga funktion. Noggrannhet visar hur nära klockan är resonansfrekvensen vid vilken de bundna atomerna vibrerar mellan energinivåerna.
När det gäller stabilitet och noggrannhet slår den experimentella strontiumklockan alla rekord.
Varför behöver du en atomur
Tidsmätningstekniken har utvecklats från mindre till mer exakt. Först räckte det att mäta varje timme, sedan blev det möjligt att mäta minuter och sekunder.
Trots sin höga noggrannhet verkar atomur inte så nödvändiga för människor. Men detta är först vid första anblicken.
Sådan noggrannhet i tidsmätning är nödvändig för vissa system, där till och med en miljardedel av en sekund spelar en viktig roll. Till exempel används atomur för att synkronisera driften av telekommunikationssystem, liksom satellitnavigeringssystem.
Företag som levererar el använder kärnteknik för att hitta var elektriska ledningar skadas. Rymdutforskning använder atomklockteknik för att göra radioobservationer av avlägsna rymdobjekt.
Frekvens är ett begrepp som gäller tid. Detta är storleken på tiden, detta är den takt som klockan går. Detta värde beaktas i radio- och tv-sändningar för att undvika överlappningar mellan stationer och kanaler.
Observationer av rymden med en sond inuti solsystemet är omöjliga utan deltagande av exakta atomur på jordens stationer.
Tiden spelar en viktig roll i beställningen av olika typer av mänsklig aktivitet. Finansmarknaderna kräver mer och mer korrekta beräkningar för att bestämma tidpunkten för transaktionerna.
