世界初のアトミック腕時計が火星への旅に時間をかける

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ティンクル☆くるせいだーす Opening sin creditos

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Anonim

John Pattersonは、ハワイ州カウアイの謙虚な時計職人で、過去5年間、世界初の消費者レベルの原子時計を静かに作り続けてきました。千年が経過すると、この時計は正確さで秒を失うことになります。暗闇の中、それを深海へ連れて行ってください。時は刻々と過ぎていきます。あるいは、冒険好きなら、宇宙に持っていってください。火星に持っていけ。

時間がかかるでしょう。

パターソンは博士号を持っています。しかし、彼は自分の頭脳を時計製造に注ぎ込んでいます。彼は自分の会社Bathys HawaiiをGarden Isleの家から経営しています。 「哲学は、見事な腕時計を持っているに値する富裕層だけではないということが常にありました」と彼は言います。 逆 。 Bathysはギリシャ語の言葉から来ています 浴場 これは「深い」を意味します - 文字通りそして比喩的に。彼の時計は偉大な深さで忠実であり続ける一方で、彼の原子時計は偉大な高さでも忠実であり続けるでしょう。火星の高さ

Patterson氏によると、2億ドルの国防高等研究計画局の助成金により、Bathys Hawaii Cesium 133の内部に小さな原子チップが作成されました。しかし、チップが購入可能であることが判明したら、彼は引き出しに収納した「古いOMEGAウォッチ」をつかみ、それをeBayで販売し、アトミックチップを購入しました。そして他の1〜2人のハワイ人の助けを借りて - 仕事を始めました。

彼は、彼が彼らの本当の呼びかけのためにアトミックチップを使わなければならないことを知っていました:時計。国際的な秒は、結局のところ、セシウムで定義されています。その放射周波数は9,192,631,770 Hzで、1950年代の科学者たちは天体暦の時間にリンクしていました。他の時計は高速での相対論的効果の犠牲になるが、セシウム時計はそうではない。周波数は同じままなので、時間は正確なままです。そのため、チップインハンドのPattersonが動くようになりました。すぐに、彼は機能的で信じられないほど正確な腕時計を持っていました。彼は2014年にプロトタイプをKickstarterに持って行きました。ほんの数日で、彼は資金調達目標をほぼ倍増させました。

逆 Cesium 133ウォッチの背後にあるテクノロジー、宇宙旅行、そしてどれだけ早く自分たちがアトミックウォッチを手に入れるかについてPattersonに話をしました。 (ヒント:間もなく。それ自体は時計ではないかもしれません。)

Cesium 133はどのように機能しますか?

かなり複雑です。このチップ、充電式電池などを使用して時計を設計する必要があるだけでなく、時計を充電するために機能する外部ベースステーションタイプのものも設計する必要がありました。しかし、主に、それは可能な限り正確に時計を合わせるために働きます。これらの時計は、世界の正確な国際標準時間から100ナノ秒以内、つまり1000億分の1秒以内に設定できます。一度設定すれば、1000年で1秒の精度になります。お使いの携帯電話、またはコンピュータに表示される時計 - ほとんどの場合、正確さは約200ミリ秒です。それが、この時計が200年で発展するという誤りです。

GPSができました!これは正確な時間パルスを引き下げて、セシウム133を1秒の200億分の1以内に設定する。

Bathys Hawaii(@bathys_hawaii)が投稿した写真

彼らが彼らの原子時計のうちの1つを設定したいと思うとき、我々は軍がするのと同じことをコピーしなければなりませんでした。 GPS受信機でも数百ミリ秒の時間がかかります。コンピュータは、時間ではなく位置データの処理に全時間を費やします。そのため、基本的には時間データをまったく遅らせることなく通過させることに重点を置いた独自のGPSユニットを作成する必要がありました。それはただスペースからそれを吸い込んで、全く遅れることなくそれを時計に直接送ります。

私が理解していることから、セシウム時計はそれらの正確さのためだけではなく、それらが多くの条件でそれらの正確さを保持するためにも魅力的です。

うん。計時では気温が大きなことです。だから、あなたは摂氏約150度まであるいは摂氏マイナス20度まで下がることができ、それは正確なままです。

この時計を正確に設定したら、それを加速度計、コンパス、および携帯電話の内部慣性ユニット(基本的には傾斜、加速度、およびそれらすべてのものを記録する)に接続すれば、独自のGPSとして機能することができます。 GPSと接触している必要があります。それは正確にあなたの場所を数ヶ月間、数日間で10センチメートルまで追跡することができます。

それから成長する可能性がある非常に多くの可能な技術があります。あなたがニューヨークの消防士で燃えている超高層ビルに突入しなければならない場合は、GPSをなくすことになるので、自分の位置を他の消防士に伝えることはできなくなります。しかし、誰もがこの時計を同期していたら、それは通常の無線周波数で話をすることができ、そして彼らがどこにいるのかを彼らに伝えることができる。洞窟の中、燃えている建物の中、水中のどちらであっても問題ありません。GPSを取得できない場所ならどこでも、場所を取得できます。

またはスペース。

またはスペース。または自動運転車のあるトンネルで。

この時計は、火星へ行きたがっている人が時間を稼ぐために使用できるものでしょうか。

まず、ちょっとしたメモ:私は火星の生息地に入るために、実際には候補者リストに載っていました。ハワイではこちら。私は最終選考にたどり着きました。私は私が年をとり過ぎたと思います、そして、私はそれをすることができなかったことが地獄としてうれしいです。彼らは先日出てきました、そして今、私は私ではないことをとても嬉しく思います。その男は彼の妻に1年ぶりにキスをしています - 私は「地獄のいや」のようです。

定期的な時計はある程度宇宙で働くでしょう。クォーツ時計は時間を節約するでしょう - それはそれが全然働かないというわけではありません。しかし、速く動くことの相対論的効果があります。

GPSが衛星までの移動時間を考慮に入れていない場合、現在の携帯電話のように6〜7フィート以内にあなたを見つけることができなくても、35キロメートルになります。相対論的効果を考慮に入れることが非常に重要です。光の速度と衛星の速度は非常に速いので、わずかに時間が変わります。

セシウムのしくみを説明するのはとても簡単です。基本的には、セシウムは鏡のようなものです。 1秒間に90億サイクルの正確な周波数で振動させると、鏡のように機能します。あなたがそれで撃ったどんなエネルギーでもあなたに戻って撃ちます。他のどの周波数でも、それは黒いベルベットのようなものです。それはエネルギーを吸収します。その正確な周波数に到達したとき、そしてあなたがそれをあなたの電子レンジで砲撃しているとき、あなたのすべての電子レンジは突然突然跳ね返り始めます。そしてそれはあなたがそれを釘付けにしたことを意味します。

それがセシウムの物理的特性です。放射性物質とは何の関係もありません。セシウムは、ほぼ水銀のようです - それは液体です。あなたがそれを加熱すると、それはガスに変わります。小さなセルの中には、ガスを加熱して電波を当て、この反射を探す小さなヒーターがあります。 1秒間の実際の国際標準はその振動数です。

それは決して変わりません:あなたは宇宙に行きます、それは同じです。あなたは光速に近づきます - 変わりません。あなたがクォーツ時計、または機械式時計を取って、それを超高速にし始めたとしたら、それは物事を変える原因となるでしょう、そしてそれはもう正確ではないでしょう。

これらのチップは近いうちに他の技術に取り込まれるのでしょうか。

私はあなたが約5年以内にあなたのスマートフォンやあなたの自動運転車にこの技術を見ることになると思います。それはおそらくあなたの携帯電話に現れるGPSのようなものでしょう。突然、この技術が電話に収まる程度まで小型化されるのを目にするでしょう。今のところ、チップは高級レストランのマッチ箱の大きさです。それはかなり大きいです、そしてそれに収まらなければならない物理学の包装のもののためにそれははるかに小さくすることができません。しかし、彼らがそれをさらにもう1つのレベルに小型化することができれば、それはどこにでも現れるでしょう。この技術は作るのに高価ではありません - それは確かにできるでしょう。それで私は5年か6年を言うでしょう、しかし私は本当にスイス人が1人であることを期待しません。私は、Samsung、Apple、あるいはGoogleのようなものがもっと多いと期待しています。

このインタビューは簡潔さと明確さのために編集されました。

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