Prošle, 2012. godine, obilježilo se četrdeset pet godina otkako je čovječanstvo odlučilo da koristi atomsko mjerenje vremena za što preciznije mjerenje vremena. Godine 1967. Međunarodna vremenska kategorija prestala je biti određena astronomskim skalama - zamijenjeni su standardom frekvencije cezija. Upravo je on dobio sada popularno ime - atomski sat. Tačno vrijeme koje dozvoljavaju da se odrede ima beznačajnu grešku od jedne sekunde na tri miliona godina, što im omogućava da se koriste kao vremenski standard u bilo kojem kutku svijeta.
Malo istorije
Samu ideju korištenja atomskih vibracija za ultra-precizno mjerenje vremena prvi je iznio još 1879. godine britanski fizičar William Thomson. Ovaj naučnik je predložio korištenje vodonika kao emitera rezonatorskih atoma. Prvi pokušaji da se ideja provede u praksi učinjeni su tek 40-ih godina. dvadeseti vijek. Prvi radni atomski sat na svijetu pojavio se 1955. godine u Velikoj Britaniji. Njihov tvorac bio je britanski eksperimentalni fizičar dr. Louis Essen. Ovi satovi su radili na osnovu vibracija atoma cezijuma-133, a zahvaljujući njima, naučnici su konačno mogli da mere vreme sa mnogo većom preciznošću nego ranije. Prvi Essenov uređaj dopuštao je grešku ne veću od jedne sekunde na svakih sto godina, ali se kasnije višestruko povećala i greška u sekundi se može akumulirati samo za 2-3 stotine miliona godina.
Atomski sat: princip rada
Kako funkcionira ovaj pametni "uređaj"? Atomski satovi koriste molekule ili atome na kvantnom nivou kao generator rezonantne frekvencije. uspostavlja vezu između sistema "atomsko jezgro - elektroni" i nekoliko diskretnih energetskih nivoa. Ako se na takav sistem utiče sa strogo određenom frekvencijom, tada će doći do prelaska ovog sistema sa niskog na visoki nivo. Moguć je i obrnuti proces: prelazak atoma sa višeg nivoa na niži, praćen emisijom energije. Ovi fenomeni se mogu kontrolisati i svi energetski skokovi se mogu zabilježiti stvaranjem nečega poput oscilatornog kola (koji se naziva i atomski oscilator). Njegova rezonantna frekvencija će odgovarati razlici energije između susjednih atomskih prelaznih nivoa, podijeljenoj sa Plankovom konstantom.
Takav oscilatorni krug ima neosporne prednosti u odnosu na svoje mehaničke i astronomske prethodnike. Za jedan takav atomski oscilator, rezonantna frekvencija atoma bilo koje tvari bit će ista, što se ne može reći za njihala i piezokristale. Osim toga, atomi ne mijenjaju svoja svojstva tokom vremena i ne troše se. Stoga su atomski satovi izuzetno precizni i praktično vječni hronometri.
Tačno vrijeme i moderne tehnologije
Telekomunikacione mreže, satelitske komunikacije, GPS, NTP serveri, elektronske transakcije na berzi, internet aukcije, postupak kupovine karata putem interneta - svi ovi i mnogi drugi fenomeni odavno su se ustalili u našim životima. Ali da čovječanstvo nije izumilo atomske satove, svega ovoga jednostavno ne bi bilo. Precizno vrijeme, sinhronizacija s kojim vam omogućava da minimizirate sve greške, kašnjenja i kašnjenja, omogućava čovjeku da maksimalno iskoristi ovaj neprocjenjivi nezamjenjivi resurs, kojeg nikad nema previše.
Novi zamah u razvoju uređaja za mjerenje vremena dali su atomski fizičari.
Godine 1949. izgrađen je prvi atomski sat, gdje izvor oscilacija nije bilo klatno ili kvarcni oscilator, već signali povezani s kvantnim prijelazom elektrona između dva energetska nivoa atoma.
U praksi se pokazalo da takvi satovi nisu baš precizni, štoviše, bili su glomazni i skupi i nisu bili široko korišteni. Tada je odlučeno da se okrene hemijskom elementu cezijumu. A 1955. godine pojavili su se prvi atomski satovi zasnovani na atomima cezijuma.
Godine 1967. odlučeno je da se pređe na standard atomskog vremena, budući da se rotacija Zemlje usporava i veličina ovog usporavanja nije konstantna. To je znatno otežavalo rad astronoma i mjerača vremena.
Zemlja se trenutno okreće brzinom od oko 2 milisekunde na 100 godina.
Fluktuacije u dužini dana takođe dostižu hiljaditi deo sekunde. Stoga je tačnost srednjeg vremena po Griniču (općeprihvaćenog kao globalni standard od 1884.) postala nedovoljna. Godine 1967. došlo je do prelaska na standard atomskog vremena.
Danas je sekunda vremenski period tačno jednak 9.192.631.770 perioda zračenja, što odgovara prelazu između dva hiperfina nivoa osnovnog stanja atoma cezijuma 133.
Trenutno se kao vremenska skala koristi koordinirano univerzalno vrijeme. Formira ga Međunarodni biro za utege i mere kombinovanjem podataka iz laboratorija za skladištenje vremena različitih zemalja, kao i podataka Međunarodne službe za rotaciju Zemlje. Njegova tačnost je skoro milion puta veća od astronomskog vremena po Griniču.
Razvijena je tehnologija koja će radikalno smanjiti veličinu i cijenu ultra-preciznih atomskih satova, što će omogućiti njihovu široku upotrebu u mobilnim uređajima za širok raspon namjena. Naučnici su uspjeli stvoriti atomski vremenski standard ultra male veličine. Takvi atomski satovi troše manje od 0,075 W i imaju grešku ne veću od jedne sekunde u 300 godina.
Američka istraživačka grupa uspjela je stvoriti ultra-kompaktni atomski standard. Postalo je moguće napajati atomske satove iz običnih AA baterija. Ultra precizni atomski satovi, obično najmanje metar visoki, postavljeni su u zapreminu od 1,5x1,5x4 mm
Eksperimentalni atomski sat zasnovan na jednom živinom jonu razvijen je u SAD. Oni su pet puta precizniji od cezijuma, koji je prihvaćen kao međunarodni standard. Cezijumski satovi su toliko precizni da će biti potrebno 70 miliona godina da se postigne odstupanje od jedne sekunde, dok će za živine satove taj period biti 400 miliona godina.
Godine 1982. novi astronomski objekat - milisekundni pulsar - umiješao se u spor između astronomske definicije vremenskog standarda i atomskog sata koji ga je pobijedio. Ovi signali su stabilni kao najbolji atomski satovi
Da li ste znali?
Prvi satovi u Rusiji
Godine 1412. u Moskvi je u dvorištu Velikog kneza iza Blagoveštenske crkve postavljen sat, a izradio ga je Lazar, srpski monah poreklom iz srpske zemlje. Nažalost, nije sačuvan opis ovih prvih satova u Rusiji.
________Kako se pojavio sat sa zvonom na Spaskoj kuli Moskovskog Kremlja?
U 17. veku, Englez Christopher Galloway napravio je zvonce za Spasku kulu: satni krug je bio podijeljen na 17 sektora, jedina kazaljka na satu bila je nepokretna, usmjerena prema dolje i usmjerena na neki broj na brojčaniku, ali sam brojčanik se okretao.
Često čujemo frazu da atomski satovi uvijek pokazuju tačno vrijeme. Ali iz njihovog imena je teško razumjeti zašto su atomski satovi najprecizniji ili kako rade.
Samo zato što naziv sadrži riječ "atomski" ne znači da sat predstavlja opasnost po život, čak i ako vam odmah padnu na pamet misli o atomskoj bombi ili nuklearnoj elektrani. U ovom slučaju govorimo samo o principu rada sata. Ako se u običnom mehaničkom satu oscilatorna kretanja izvode zupčanicima i broje se njihova kretanja, tada se u atomskom satu broje oscilacije elektrona unutar atoma. Da bismo bolje razumjeli princip rada, prisjetimo se fizike elementarnih čestica.
Sve supstance u našem svetu su napravljene od atoma. Atomi se sastoje od protona, neutrona i elektrona. Protoni i neutroni se međusobno kombinuju i formiraju jezgro, koje se još naziva i nukleon. Elektroni se kreću oko jezgra, koji mogu biti na različitim energetskim nivoima. Najzanimljivije je da prilikom apsorpcije ili oslobađanja energije, elektron može preći sa svog energetskog nivoa na viši ili niži. Elektron može dobiti energiju od elektromagnetnog zračenja, apsorbirajući ili emitujući elektromagnetno zračenje određene frekvencije sa svakim prijelazom.
Najčešće postoje satovi u kojima se za promjenu koriste atomi elementa Cezij -133. Ako za 1 sekundu klatno redovni sat napravi 1 oscilatorno kretanje, a zatim elektroni u atomskim satovima na bazi cezijuma-133, pri prelasku sa jednog energetskog nivoa na drugi, emituju elektromagnetno zračenje frekvencije 9192631770 Hz. Ispostavilo se da je jedna sekunda podijeljena na točno ovaj broj intervala ako se računa u atomskim satovima. Ovu vrijednost je međunarodna zajednica zvanično usvojila 1967. godine. Zamislite ogroman brojčanik sa ne 60, već 9192631770 podjela, koji čine samo 1 sekundu. Nije iznenađujuće da su atomski satovi toliko precizni i da imaju niz prednosti: atomi nisu podložni starenju, ne troše se, a frekvencija oscilacije će uvijek biti ista za jedan hemijski element, zahvaljujući čemu je moguće sinhrono uporediti, na primjer, očitavanja atomskih satova daleko u svemiru i na Zemlji, bez straha od grešaka.
Zahvaljujući atomskim satovima, čovječanstvo je u praksi moglo provjeriti ispravnost teorije relativnosti i uvjeriti se da je bolja nego na Zemlji. Atomski satovi su instalirani na mnogim satelitima i svemirskim letjelicama, koriste se za potrebe telekomunikacija, za mobilne komunikacije i koriste se za upoređivanje tačnog vremena na cijeloj planeti. Bez pretjerivanja, zahvaljujući izumu atomskih satova čovječanstvo je moglo ući u eru visoke tehnologije.
Kako rade atomski satovi?
Cezijum-133 se zagreva isparavanjem atoma cezijuma, koji prolaze kroz magnetno polje, gde se biraju atomi sa željenim energetskim stanjima.
Odabrani atomi zatim prolaze kroz magnetno polje frekvencije blizu 9192631770 Hz, koje stvara kvarcni oscilator. Pod uticajem polja, atomi cezijuma ponovo menjaju energetska stanja i padaju na detektor, koji beleži kada će najveći broj dolaznih atoma imati „ispravno“ energetsko stanje. Maksimalan broj atoma sa promijenjenim energetskim stanjem pokazuje da je frekvencija mikrovalnog polja odabrana ispravno, a zatim se njena vrijednost unosi u elektronski uređaj - djelitelj frekvencije, koji, smanjujući frekvenciju za cijeli broj puta, prima broj 1, koji je referentna sekunda.
Stoga se atomi cezijuma koriste za provjeru ispravne frekvencije magnetskog polja koje proizvodi kristalni oscilator, pomažući da se održi na konstantnoj vrijednosti.
ovo je zanimljivo: Iako su trenutni atomski satovi neviđeno precizni i mogu raditi milionima godina bez grešaka, fizičari neće stati na tome. Koristeći atome različitih hemijskih elemenata, oni neprestano rade na poboljšanju tačnosti atomskih satova. Među najnovijim izumima je atomski sat stroncijum, koji su tri puta precizniji od svog cezijuma. Da zaostanu samo za sekundu, trebat će im 15 milijardi godina - vrijeme koje premašuje starost našeg Univerzuma...
Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.
Atomski sat 27.01.2016
Rodno mjesto prvog džepnog sata na svijetu s ugrađenim standardom za atomsko vrijeme neće biti Švicarska ili čak Japan. Ideja o njihovom stvaranju potekla je u srcu Velike Britanije kod londonskog brenda Hoptroff
Atomski satovi, ili kako ih još zovu "kvantni satovi", su uređaj koji mjeri vrijeme koristeći prirodne vibracije povezane s procesima koji se odvijaju na nivou atoma ili molekula. Richard Hoptroff je odlučio da je vrijeme da moderna gospoda zainteresovana za ultratehnološke uređaje zamjene svoje mehaničke džepne satove za nešto ekstravagantnije i nekonvencionalnije, a ujedno i u skladu sa modernim urbanim trendovima.
Tako je javnosti demonstriran i elegantan džepni atomski sat Hoptroff br. 10, koji može iznenaditi modernu generaciju, sofisticiranu s obiljem spravica, ne samo retro stilom i fantastičnom preciznošću, već i vijekom trajanja. Prema programerima, ako imate ovaj sat sa sobom, možete ostati najtačnija osoba najmanje 5 milijardi godina.
Šta još možete saznati zanimljivo o njima...
Slika 2. 
Za sve one koje nikada nisu zanimali ovakvi satovi, vrijedi ukratko objasniti princip njihovog rada. Unutar "atomskog uređaja" nema ničega što bi ličilo na klasični mehanički sat. U Hoptroffu br. 10 nema mehaničkih dijelova kao takvih. Umjesto toga, atomski džepni satovi opremljeni su zatvorenom komorom ispunjenom radioaktivnim plinom, čija se temperatura kontrolira posebnom peći. Precizno mjerenje vremena odvija se na sljedeći način: laseri pobuđuju atome hemijskog elementa, koji je svojevrsno “punilo” sata, a rezonator bilježi i mjeri svaki atomski prijelaz. Danas je osnovni element takvih uređaja cezijum. Ako se prisjetimo SI sistema jedinica, onda je u njemu vrijednost sekunde povezana s brojem perioda elektromagnetnog zračenja tokom prelaska atoma cezijuma-133 s jednog energetskog nivoa na drugi.
Slika 3. 
Ako se u pametnim telefonima srce uređaja smatra procesorskim čipom, onda u Hoptroffu br. 10 ovu ulogu preuzima modul generatora referentnog vremena. Isporučuje ga Symmetricom, a sam čip je prvobitno bio namijenjen upotrebi u vojnoj industriji - u bespilotnim letjelicama.
CSAC atomski sat opremljen je termostatom s kontroliranom temperaturom, koji sadrži komoru koja sadrži paru cezijuma. Pod utjecajem lasera na atome cezijuma-133 počinje njihov prijelaz iz jednog energetskog stanja u drugo, što se mjeri mikrovalnim rezonatorom. Od 1967. Međunarodni sistem jedinica (SI) definiše jednu sekundu kao 9.192.631.770 perioda elektromagnetnog zračenja proizvedenog tokom prelaza između dva hiperfina nivoa osnovnog stanja atoma cezijuma-133. Na osnovu ovoga, teško je zamisliti tehnički precizniji sat na bazi cezijuma. Vremenom, s obzirom na najnovija dostignuća u oblasti merenja vremena, tačnost novih optičkih satova baziranih na aluminijumskom jonu koji pulsira na frekvenciji ultraljubičastog zračenja (100.000 puta višoj od mikrotalasnih frekvencija cezijevih satova) biće stotine puta veća. nego tačnost atomskih hronometara. Pojednostavljeno rečeno, Hoptroffov novi džepni model br. 10 ima grešku u radu od 0,0015 sekundi godišnje, što je 2,4 miliona puta bolje od COSC standarda.
Slika 4. 
Funkcionalna strana uređaja je takođe na ivici fantazije. Uz njegovu pomoć možete saznati: vrijeme, datum, dan u sedmici, godinu, geografsku širinu i dužinu u različitim količinama, pritisak, vlažnost, sideralne sate i minute, prognozu plime i mnoge druge pokazatelje. Sat dolazi u zlatnoj boji, a planirano je da se koristi 3D štampa za izradu njegovog kućišta od plemenitog metala.
Richard Hoptrof iskreno vjeruje da je ova opcija za stvaranje njegove zamisli najpoželjnija. Da bi se malo promijenila komponenta dizajna strukture, neće biti potrebno uopće obnavljati proizvodnu liniju, već za to koristiti funkcionalnu fleksibilnost uređaja za 3D printanje. Međutim, vrijedi napomenuti da je prototip prikazanog sata napravljen na klasičan način.
Slika 5. 
Vrijeme je ovih dana veoma skupo, a Hoptroff br. 10 je direktna potvrda ovoga. Prema preliminarnim informacijama, prva serija atomskih uređaja bit će 12 jedinica, a što se tiče cijene, cijena 1 primjerka iznosit će 78.000 dolara.
Slika 6. 
Prema riječima Richarda Hoptroffa, generalnog direktora brenda, Hoptroffova lokacija u Londonu odigrala je ključnu ulogu u nastanku ove ideje. „U našim kvarcnim mehanizmima koristimo visokoprecizni oscilirajući sistem sa GPS signalom. Ali u centru Londona nije tako lako uhvatiti baš ovaj signal. Jednog dana, tokom putovanja u opservatoriju Greenwich, ugledao sam Hewlett Packard atomski sat tamo i odlučio da sebi kupim nešto slično putem interneta. I nisam mogao. Umjesto toga, naišao sam na informaciju o čipu iz Symmetricona i nakon tri dana razmišljanja shvatio sam da bi bio savršen za džepni sat.”
Čip o kojem je riječ je SA.45s cezijum atomski sat (CSAC), jedan od prve generacije minijaturnih atomskih satova za GPS prijemnike, radio-uređaje i bespilotna vozila. Uprkos svojim skromnim dimenzijama (40 mm x 34,75 mm), i dalje je malo vjerovatno da će stati u ručni sat. Stoga ih je Hoptroff odlučio opremiti džepnim modelom prilično respektabilnih dimenzija (82 mm u promjeru).
Osim što je najprecizniji sat na svijetu, Hoptroff No 10 (deseti mehanizam marke) također tvrdi da je prvo zlatno kućište napravljeno korištenjem tehnologije 3D printanja. Hoptroff još ne može sa sigurnošću reći koliko će zlata biti potrebno za izradu kućišta (rad na prvom prototipu je završen kada je izdanje izašlo u štampu), ali procjenjuje da će njegova cijena biti “najmanje nekoliko hiljada funti”. A s obzirom na količinu istraživanja koja je uložena u razvoj proizvoda (uzmite funkciju izračunavanja oseke i oseke koristeći harmonijske konstante za 3.000 različitih luka), možemo očekivati da će njegova konačna maloprodajna cijena biti oko 50.000 funti.
Zlatno telo modela br. 10 kako izlazi iz 3D štampača iu gotovom obliku
Kupci automatski postaju članovi ekskluzivnog kluba i od njih će se tražiti da potpišu pismeno obećanje da neće koristiti čip atomskog sata kao oružje. „Ovo je jedan od uslova našeg ugovora sa dobavljačem“, objašnjava gospodin Hoptroff, „budući da je atomski čip prvobitno korišćen u sistemima za navođenje projektila.“ Ne treba puno platiti za priliku da imate sat sa besprijekornom preciznošću.
Sretni vlasnici Hoptroff-a broj 10 imat će na raspolaganju mnogo više od samog visokopreciznog sata. Model također funkcionira kao džepni navigacijski uređaj, omogućavajući određivanje geografske dužine s točnošću od jedne nautičke milje, čak i nakon mnogo godina na moru, koristeći jednostavan sekstant. Model će dobiti dva brojčanika, ali dizajn jednog od njih se još čuva u tajnosti. Drugi je vrtlog brojača koji prikazuje čak 28 komplikacija: od svih mogućih hronometrijskih funkcija i kalendarskih indikatora do kompasa, termometra, higrometra (uređaj za mjerenje nivoa vlažnosti), barometra, brojača širine i dužine i oseke/oseke. indikator. I to da ne spominjemo vitalne pokazatelje stanja atomskog termostata.
Hoptroff ima planove za proizvodnju niza novih proizvoda, uključujući elektronsku verziju legendarnog kompliciranog sata Space Traveler Georgea Danielsa. Trenutno se radi na integraciji Bluetooth tehnologije u sat kako bi se pohranile lične informacije korisnika i omogućilo automatsko prilagođavanje komplikacija kao što je indikator mjesečeve faze.
Kada se svetlo iznenada ugasi i ponovo upali malo kasnije, kako znate na koje vreme da podesite sat? Da, govorim o elektronskim satovima, koje mnogi od nas vjerovatno imaju. Jeste li ikada razmišljali o tome kako je vrijeme regulirano? U ovom članku ćemo naučiti sve o atomskom satu i kako on čini da cijeli svijet otkucava.
Atomski satovi pokazuju vrijeme bolje od bilo kojeg drugog sata. Oni bolje pokazuju vrijeme od rotacije Zemlje i kretanja zvijezda. Bez atomskih satova GPS navigacija bi bila nemoguća, ne bi bila sinhronizovana, a položaji planeta ne bi bili poznati sa dovoljnom preciznošću za svemirske sonde i vozila.
Atomski satovi nisu radioaktivni. Ne oslanjaju se na atomsku fisiju. Štaviše, ima oprugu, baš kao i običan sat. Najveća razlika između standardnog i atomskog sata je u tome što se oscilacije u atomskom satu javljaju u jezgri atoma između elektrona koji ga okružuju. Ove oscilacije jedva da su paralelne sa točkom za ravnotežu na satu na navijanje, ali se oba tipa oscilacija mogu koristiti za praćenje protoka vremena. Frekvencija vibracija unutar atoma određena je masom jezgra, gravitacijom i elektrostatičkim „proljećem“ između pozitivnog naboja jezgre i oblaka elektrona oko njega.
Koje vrste atomskih satova poznajemo?
Danas postoje različite vrste atomskih satova, ali su izgrađeni na istim principima. Glavna razlika se odnosi na element i način otkrivanja promjena u nivoima energije. Različite vrste atomskih satova uključuju sljedeće:
- Atomski satovi cezija koji koriste snopove atoma cezijuma. Sat odvaja atome cezijuma sa različitim nivoima energije pomoću magnetnog polja.
- Atomski sat vodika održava atome vodika na pravom energetskom nivou u posudi čiji su zidovi napravljeni od posebnog materijala kako atomi ne bi prebrzo izgubili svoje stanje visoke energije.
- Rubidijum atomski satovi, najjednostavniji i najkompaktniji od svih, koriste staklenu ćeliju koja sadrži gas rubidijum.
Najprecizniji atomski satovi danas koriste atom cezija i konvencionalno magnetno polje sa detektorima. Osim toga, atome cezija sadrže laserske zrake, što smanjuje male promjene frekvencije zbog Doplerovog efekta.
Kako rade atomski satovi zasnovani na cezijumu?
Atomi imaju karakterističnu frekvenciju vibracija. Poznat primjer frekvencije je narandžasti sjaj natrijuma u kuhinjskoj soli kada se baci u vatru. Atom ima mnogo različitih frekvencija, neke u radio opsegu, neke u vidljivom spektru, a neke između. Cezijum-133 se najčešće bira za atomske satove.
Da bi atomi cezijuma rezonirali u atomskom satu, jedan od prelaza, ili rezonantna frekvencija, mora biti precizno izmeren. Ovo se obično radi zaključavanjem kristalnog oscilatora u osnovnu mikrotalasnu rezonanciju atoma cezija. Ovaj signal je u mikrotalasnom opsegu radiofrekventnog spektra i ima istu frekvenciju kao i direktni satelitski signali. Inženjeri znaju kako da kreiraju opremu za ovu oblast spektra, i to sa velikim detaljima.
Da bi se stvorio sat, cezijum se prvo zagrijava tako da atomi ispare i prolaze kroz cijev visokog vakuuma. Prvo prolaze kroz magnetno polje, koje bira atome sa željenim energetskim stanjem; zatim prolaze kroz intenzivno mikrotalasno polje. Frekvencija mikrotalasne energije skače napred-nazad u uskom opsegu frekvencija tako da u određenom trenutku dostiže frekvenciju od 9,192,631,770 herca (Hz, ili ciklusa u sekundi). Opseg mikrovalnog oscilatora je već blizu ove frekvencije jer ga proizvodi precizan kristalni oscilator. Kada atom cezija primi mikrovalnu energiju željene frekvencije, mijenja svoje energetsko stanje.
Na kraju cijevi, drugo magnetsko polje razdvaja atome koji su promijenili svoje energetsko stanje ako je mikrovalno polje bilo prave frekvencije. Detektor na kraju cijevi proizvodi izlazni signal proporcionalan broju atoma cezijuma koji su ga pogodili i dostiže vrhunac kada je mikrovalna frekvencija dovoljno ispravna. Ovaj vršni signal je potreban za korekciju da bi se kristalni oscilator, a samim tim i mikrotalasno polje, doveo na željenu frekvenciju. Ova blokirana frekvencija se zatim dijeli sa 9.192.631.770 da bi se dobio poznati jedan puls u sekundi koji je potreban stvarnom svijetu.
Kada je izumljen atomski sat?
Godine 1945., profesor fizike sa Univerziteta Kolumbija Isidor Rabi predložio je sat koji bi mogao biti napravljen na osnovu tehnika razvijenih 1930-ih. Zvala se magnetna rezonanca atomskog snopa. Do 1949. godine Nacionalni biro za standarde najavio je stvaranje prvog atomskog sata na svijetu zasnovanog na molekulu amonijaka, čije su vibracije očitane, a do 1952. godine stvorio je prvi atomski sat na svijetu baziran na atomima cezijuma, NBS-1.
Godine 1955. Nacionalna fizička laboratorija u Engleskoj napravila je prvi sat koristeći cezijumski snop kao izvor kalibracije. Tokom sljedeće decenije stvoreni su napredniji satovi. Godine 1967, tokom 13. Generalne konferencije o utezima i mjerama, SI sekunda je određena na osnovu vibracija u atomu cezijuma. U svjetskom sistemu mjerenja vremena nije bilo preciznije definicije od ove. NBS-4, najstabilniji cezijumski sat na svetu, završen je 1968. godine i bio je u upotrebi do 1990. godine.
Godine 1999. NBS, preimenovana u NIST, počela je da koristi NIST-F1 sat, koji je bio tačan u roku od jedne sekunde od 20 miliona godina. 
Kako se mjeri atomsko vrijeme?
Ispravna frekvencija za rezonanciju čestice cezijuma danas je određena međunarodnim sporazumom na 9.192.631.770 herca, tako da bi dijeljenje izlaznog signala ovim brojem trebalo rezultirati 1 Hz, ili 1 ciklus u sekundi.
Preciznost mjerenja vremena je milion puta veća od one astronomskih metoda. Danas gubi jednu sekundu svakih pet milijardi godina.
