Атомные часы. Какие они?

 На фото - цезиевые фотонные атомные часы. Работа любых часов сводится к подсчёту повторяющихся событий с известной частотой, - например, колебаний маятника. В самых точных на сегодняшний день, атомных часах, таким повторяющимся событием являются естественные колебания между энергетическими уровнями атома цезия, происходящие с частотой в микроволновом диапазоне электромагнитного спектра. Погрешность атомных цезиевых часов — одна секунда за 300 000 лет.

Кстати, что такое секунда? Это 9 192 631 770 циклов колебаний атома цезия, - именно так определяют с 1967 года секунду в международной системы единиц СИ.

Мы имеем дело с атомными часами каждый раз, когда пользуемся навигатором. Они находятся на борту спутников глобальных навигационных систем, таких как GPS и ГЛОНАСС, и выдают сигнал времени, который получает смартфон с помощью встроенного приёмника. Зная расположение спутников и скорость распространения сигнала (скорость света), программы вычисляют расстояния от смартфона до нескольких спутников и по этим данным определяет геопозицию смартфона.

Насколько координаты будут точными, зависит от точности часов на борту спутника. Погрешность в данных о времени всего лишь в сотую долю секунды даёт ошибку в позиционировании примерно в 3000 км, - поэтому современные спутники систем позиционирования снабжены самыми точными часами - атомными. Они позволяют определить геопозицию с точностью от 1 до 10 м.