Czas pod znakiem atomu

Czas pod znakiem atomu

Od pierwszego zegara-gnoamonu do „szynki z Portioi”, czyli zegarka słonecznego noszonego w charakterze wisiorka, minęło parę tysięcy lat. Od „szynki z Portici” do „jaja norymberskiego” — 1 500 lat. Ale potem rozwój sztuki horologicznej odbywał się już milowymi krokami.

Najnowszy zegar — „atomowy” — odmierza czas z olbrzymią dokładnością. Pozwala stwierdzić nawet najmniejsze nierównomierności ruchów Ziemi. Jest to jednak bardzo kosztowne i skomplikowane urządzenie laboratoryjne.

Powstanie zegara atomowego poprzedziły inne. Np. zegary elektryczne. Pierwsze takie zegary powstały w 1839 r. Skonstruowali je (niezależnie od siebie) Karol Steinheil oraz Karol Wheatstone i Aleksander Baim. Mają one tę zaletę, że podłączone do wspólnej sieci „idą” identycznie. Okazały się też szczególnie przydatne na kolei.

Powstały też zegary elektromechaniczne (wahadłowe, z zasilaczami mechanicznymi, wprowadzanymi w ruch impulsami elektrycznymi). Wynalazł je Anglik W.H. Shortt w 1924 r. Chodzą z dokładnością do kilku tysięcznych sekundy na dobę.

I wreszcie — zegar, który swą dokładnością pobił wszystkie dotąd nam znane! To zegar kwarcowy. Powstał w trzecim dziesięcioleciu naszego stulecia. Przypomina on z wyglądu radioodbiornik. Nie posiada ani wahadła, ani balansu. Ma natomiast kwarc i silnik synchroniczny (podłączony do specjalnego generatora). A więc jest raczej mini-elektrownią, produkującą prąd o stałej częstotliwości, z dokładnością do 1/1000 000 procentu! Regulatorem stałości elektrycznego prądu jest niewielki kawałek krystalicznego kwarcu, od którego zegar otrzymał nazwę.

Pierwszy zegar kwarcowy zbudował Anglik, W. A. Morrison w 1924 r., a jego opis podał w 1929 r. Zapoczątkował on nową erę w metodach pomiaru czasu. Pierwszy zegar „atomowy” oddano do użytku w 1949 r. w amerykańskim National Bureau of Standards (odpowiednik naszego Głównego Urzędu Miar). Otrzymał on nazwę „masera amoniakalnego”. Właściwie nie jest on zegarem (nie wskazuje bowiem godzin, minut, sekund), lecz raczej „wzorcem' częstotliwości”. Właściwym zegarem atomowym jest natomiast zegar kwarcowy sprzężony z atomowym wzorcem częstotliwości. I ten właśnie zegar wskazuje czas. Szczególnie dokładne okazały się zegary atomowe z maserami cezowymi, rubinowymi i sodowymi, w których wykorzystano zjawisko rezonansu magnetycznego. Osiągają one dokładność rzędu… 0,0000003 sekundy na dobę. Zegar taki wykonano również w Polsce. Jest dziełem pracowników naukowych Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie.

A co z zegarkami noszonymi, tymi, które dyktują nam czas na co dzień?

• W 1952 r. powstał elektryczny zegarek na rękę „Electronic”. Wyprodukowały go: francuska firma „Lip” i amerykańska „Elgin”. Zegarek — posiadający zaledwie 25 mm średnicy — zasilany jest miniaturową baterią, wystarczającą na 2 lata. Napędza ona miniaturowy silniczek elektryczny. Dokładność zegarka nie jest jednak większa niż zwykłych z naciągiem automatycznym.

• W 1976 r. wyprodukowano w USA zegarek „Pulsar”, z elektronicznym układem scalonym. Jest wodo- i wstrząsoodporny i mierzy czas z dokładnością 60 sekund na rok.

• W latach 70 wyprodukowano (m. in. w Szwajcarii, USA, Japonii i ZSRR) zegarek kwarcowy. Od 1976 r. produkują go również warszawskie Zakłady Elektroniczne „Warel”. Nie posiada wskazówek. Godziny, minuty i sekundy, a także miesiąc, dzień i porę dnia wskazuje na małym ekranie. Dokładność zegarka wynosi 36 sekund na rok.

Mamy więc i na co dzień zegarki bardzo dokładne. Przysłowie: „kopa zegarków, kopa kalendarzy i kopa lekarzy, to trzy kopy łgarzy” przestało więc być (jeśli chodzi o zegarki) aktualne.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *