Реклама подобрана на основе следующей информации:
John Patterson là một thợ làm đồng hồ khiêm tốn ở Kauai, Hawaii, người, trong năm năm qua, đã âm thầm làm cho chiếc đồng hồ nguyên tử cấp tiêu dùng đầu tiên trên thế giới. Hãy để một ngàn năm trôi qua và chiếc đồng hồ này sẽ chỉ mất một giây chính xác. Đưa nó xuống sâu dưới nước, bên trong một địa ngục: Thời gian cứ tích tắc. Hoặc, nếu bạn cảm thấy phiêu lưu, hãy đưa nó lên vũ trụ. Đưa nó lên sao Hỏa.
Nó sẽ giữ thời gian.
Patterson có bằng tiến sĩ. trong khoa học thần kinh, nhưng anh ấy đã đổ bộ não của mình vào chế tạo đồng hồ. Anh ấy điều hành công ty của mình, Bathys Hawaii, từ nhà của anh ấy ở Garden Isle. Triết lý luôn luôn là đó là một chàng trai giàu có, xứng đáng để có một chiếc đồng hồ đẹp, anh ấy nói Nghịch đảo. Bathys xuất phát từ tiếng Hy Lạp bồn tắm, Có nghĩa là sâu sắc của người Hồi giáo - theo nghĩa đen và nghĩa bóng. Trong khi đồng hồ của anh ấy sẽ giữ đúng ở độ sâu lớn, đồng hồ nguyên tử của anh ấy cũng sẽ đúng ở độ cao tuyệt vời. Chiều cao sao Hỏa.
Một khoản tài trợ của Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng trị giá 200 triệu USD đã dẫn đến việc tạo ra con chip nguyên tử nhỏ bên trong Bathys Hawaii Caesium 133, Patterson giải thích. Nhưng một khi anh ta phát hiện ra rằng các con chip đã có sẵn để mua, anh ta đã chộp lấy một chiếc đồng hồ OMEGA cũ mà ông đã cất trong ngăn kéo, bán nó trên eBay, mua một con chip nguyên tử và - với sự giúp đỡ của một hoặc hai người Hawaii khác - phải làm việc.
Anh ta biết rằng anh ta phải sử dụng các chip nguyên tử cho cuộc gọi chân thực nhất của họ: đồng hồ. Thứ hai quốc tế, sau tất cả, được xác định bởi Caesium: Tần số bức xạ của nó là 9.192.631.770 Hz, mà các nhà khoa học trong những năm 1950 liên kết với thời gian phù du. Trong khi các đồng hồ khác trở thành nạn nhân của các hiệu ứng tương đối tính ở tốc độ cao, đồng hồ Caesium thì không. Tần số vẫn giữ nguyên, và do đó thời gian vẫn chính xác. Vì vậy, Patterson, chip-in-hand, đã đi làm. Chẳng mấy chốc, anh ta có một chiếc đồng hồ đeo tay hoạt động, cực kỳ chính xác; anh ấy đã lấy nguyên mẫu cho Kickstarter vào năm 2014. Chỉ trong vài ngày, anh ấy đã tăng gần gấp đôi mục tiêu gây quỹ của mình.
Nghịch đảo đã nói chuyện với Patterson về công nghệ đằng sau chiếc đồng hồ Caesium 133, về du hành vũ trụ và về việc chúng ta sẽ sớm sở hữu tất cả đồng hồ nguyên tử. (Gợi ý: Sớm thôi. Nhưng chúng có thể không phải là đồng hồ, mỗi giây.)
Caesium 133 hoạt động như thế nào?
Nó khá phức tạp. Chúng tôi không chỉ phải thiết kế đồng hồ bằng con chip này, pin sạc, et cetera, mà chúng tôi còn phải thiết kế một loại máy trạm cơ sở bên ngoài hoạt động để sạc cho đồng hồ. Nhưng, chủ yếu, nó hoạt động để đặt đồng hồ chính xác nhất có thể. Những chiếc đồng hồ này có thể được đặt trong vòng chưa đến 100 nano giây - mà LẦN một phần trăm của một giây - theo thời gian tiêu chuẩn quốc tế chính xác cho toàn cầu. Sau khi họ thiết lập, họ đã chính xác đến một giây trong một nghìn năm. Đồng hồ mà trên điện thoại hoặc máy tính của bạn - hầu hết chỉ chính xác đến khoảng 200 mili giây. Đó là lỗi mà chiếc đồng hồ này phát triển trong 200 năm.
GPS đã hoàn tất! Điều này kéo xuống một xung thời gian chính xác để đặt Caesium 133 trong vòng 20 phần tỷ giây.
Một bức ảnh được đăng bởi Bathys Hawaii (@bathys_hawaii) trên
Chúng tôi đã phải sao chép điều tương tự mà quân đội làm khi họ muốn đặt một trong những chiếc đồng hồ nguyên tử của họ. Ngay cả các máy thu GPS cũng bị tắt vài trăm mili giây: Máy tính dành toàn bộ thời gian để xử lý dữ liệu vị trí chứ không phải thời gian. Vì vậy, chúng tôi đã phải tạo ra đơn vị GPS của riêng mình, về cơ bản tập trung vào việc truyền dữ liệu thời gian mà không có bất kỳ sự chậm trễ nào. Nó chỉ hút nó ra khỏi không gian và gửi thẳng đến đồng hồ mà không có bất kỳ sự chậm trễ nào.
Theo những gì tôi hiểu, đồng hồ Caesium hấp dẫn không chỉ vì độ chính xác của chúng, mà còn bởi vì chúng giữ độ chính xác của chúng trong nhiều điều kiện.
Vâng Nhiệt độ là một điều lớn trong chấm công. Vì vậy, bạn có thể lên tới khoảng 150 độ C hoặc giảm xuống khoảng âm 20 độ C, và nó vẫn chính xác.
Khi bạn đặt đồng hồ này một cách chính xác, nếu bạn nối nó với gia tốc kế và la bàn và các đơn vị quán tính bên trong điện thoại của bạn - về cơ bản ghi lại độ nghiêng, gia tốc và tất cả những thứ đó - nó có thể hoạt động như GPS của chính nó, mà không cần phải tiếp xúc với GPS. Nó có thể theo dõi chính xác vị trí của bạn xuống đến 10 cm trong nhiều ngày, trong nhiều tháng.
Có rất nhiều công nghệ có thể phát triển từ đó. Nếu bạn là lính cứu hỏa ở thành phố New York và phải lao vào một tòa nhà chọc trời đang cháy, bạn sẽ mất GPS, vì vậy bạn sẽ không thể giao tiếp vị trí của mình với các nhân viên cứu hỏa khác. Nhưng nếu mọi người đã đồng bộ hóa chiếc đồng hồ này, nó chỉ có thể nói chuyện qua các tần số vô tuyến thông thường, và nó có thể cho họ biết họ đang ở đâu. Không có vấn đề gì nếu họ nhảy vào hang động, trong một tòa nhà đang cháy hoặc dưới nước: Bất cứ nơi nào bạn có thể nhận được GPS, bạn có thể có được vị trí của mình.
Hoặc không gian.
Hoặc không gian. Hoặc trong một đường hầm với chiếc xe tự lái của bạn.
Chiếc đồng hồ này có thể là thứ mà những người muốn lên sao Hỏa có thể sử dụng để giữ thời gian không?
Trước hết, một lưu ý nhỏ: Tôi thực sự nằm trong danh sách rút gọn để ở một trong những môi trường sống trên sao Hỏa. Một ở đây ở Hawaii. Tôi đã thông qua các lựa chọn cuối cùng. Họ đã chọn sáu, và tôi đã ở trong 30 cuối cùng. Tôi nghĩ rằng tôi đã quá già và tôi đã vui mừng vì địa ngục mà tôi đã không làm được điều đó. Họ mới ra mắt vào một ngày khác, và bây giờ tôi thích,’Tôi rất vui vì không phải là tôi. Chàng trai hôn vợ lần đầu tiên sau một năm - Tôi thích,‘Hell no.
Một chiếc đồng hồ thông thường sẽ làm việc trong không gian ở một mức độ nào đó. Một chiếc đồng hồ thạch anh sẽ giữ thời gian trong không gian - nó không giống như nó không hoạt động. Nhưng có những tác động tương đối của việc di chuyển nhanh.
Nếu GPS của bạn không có tài khoản cho thời gian di chuyển đến vệ tinh, thay vì có thể xác định vị trí của bạn trong vòng sáu hoặc bảy feet như điện thoại của bạn hiện tại, nó sẽ đi ra tới 35 km. Điều đó quan trọng như thế nào là hiệu quả tương đối tính được tính đến. Tốc độ ánh sáng và tốc độ của vệ tinh nhanh đến mức nó hơi thay đổi thời gian.
Nó rất dễ dàng để giải thích làm thế nào các Caesium hoạt động. Về cơ bản, cách nghĩ về nó là Caesium gần giống như một tấm gương. Nếu bạn làm cho nó rung với tần số chính xác của chín tỷ chu kỳ mỗi giây, thì nó hoạt động như một tấm gương. Bất cứ năng lượng nào bạn bắn vào nó sẽ bắn lại bạn. Ở bất kỳ tần số nào khác, nó giống như một miếng nhung đen: Nó hấp thụ năng lượng. Ngay khi nó đạt được tần số chính xác đó và bạn có thể bắn phá nó bằng lò vi sóng, tất cả các vi sóng của bạn đột nhiên bắt đầu dội lại. Và điều đó có nghĩa là bạn đóng đinh nó.
Đó là một đặc tính vật lý của Caesium. Nó không có gì để làm với phóng xạ bất cứ điều gì. Caesium giống như thủy ngân, gần như - nó là một chất lỏng. Khi bạn làm nóng nó lên, nó sẽ chuyển thành khí. Bên trong phòng giam nhỏ, có một lò sưởi nhỏ làm nóng khí, bắn phá nó bằng sóng radio và tìm kiếm sự phản chiếu này. Tiêu chuẩn quốc tế thực tế trong một giây là số lượng rung động.
Điều đó không bao giờ thay đổi: Bạn đi vào vũ trụ, điều đó cũng vậy. Bạn tiến gần đến tốc độ ánh sáng - không thay đổi. Trong khi đó, nếu bạn lấy một chiếc đồng hồ thạch anh, hoặc một chiếc đồng hồ cơ, và bắt đầu đưa nó lên tốc độ cực nhanh, nó sẽ khiến mọi thứ thay đổi, và nó sẽ không còn chính xác nữa.
Liệu những con chip này sẽ sớm tìm được đường vào các công nghệ khác?
Tôi nghĩ rằng bạn sẽ thấy công nghệ này trong điện thoại thông minh và trong những chiếc xe tự lái của bạn trong khoảng năm năm. Nó có thể sẽ giống như GPS xuất hiện trong điện thoại của bạn. Thật bất ngờ khi bạn sẽ thấy công nghệ này được thu nhỏ đến mức có thể vừa với điện thoại. Ngay bây giờ, con chip có kích thước của một hộp diêm từ một nhà hàng ưa thích. Nó khá lớn, và nó có thể được làm nhỏ hơn nhiều vì các vật liệu đóng gói vật lý phải phù hợp với nó. Nhưng nếu họ có thể thu nhỏ nó thêm một cấp nữa, thì nó sẽ xuất hiện ở mọi nơi. Công nghệ này rất tốn kém để thực hiện - nó chắc chắn có thể được thực hiện. Vì vậy, tôi đã nói năm hoặc sáu năm, nhưng tôi không thực sự mong đợi người Thụy Sĩ sẽ là người như vậy. Tôi hy vọng nhiều hơn, như Samsung, hoặc Apple, hoặc Google sẽ là một.
Cuộc phỏng vấn này đã được chỉnh sửa cho ngắn gọn và rõ ràng.