ساعت اتمی
ساعت اتمی (atomic clock)
ابزار اندازه‌گیری زمان. با فرآیندهای تناوبی متفاوت درون اتم‌ها و مولکول‌ها، ازجمله ارتعاش اتمی۱[۱] یا فرکانس تابش جذب یا گسیل‌شده[۲] تنظیم می‌شود. اولین ساعت اتمی ساعت آمونیاکی۳[۳] بود که در مؤسسۀ ملی استانداردهای امریکا[۴] اختراع شد (۱۹۴۸). این ساعت براساس اندازه‌گیری سرعت ارتعاش اتم نیتروژن در مولکول آمونیاک تنظیم می‌شد. آهنگ ارتعاش مولکولی مستقل از دما، فشار یا سایر عامل‌های خارجی است و براساس آن، ساعت الکترونیکی را تنظیم می‌کنند. ساعت اتمی دقیق‌تر از ساعت سزیومی[۵] است. ساعت اتمی سزیومی به‌سبب ساختار داخلی خود تابشی با فرکانس بسیار دقیق (Hz۹,۱۹۲,۶۳۱,۷۷۰) تولید یا جذب می‌کند و خطای آن از یک در ۱۰میلیارد کمتر است. این فرکانس مبنای تعریف ثانیه و اساس کار ساعت‌های اتمی در زمان‌سنجی بین‌المللی قرار گرفته است. ساعت میزر هیدروژنی[۶] دقیق‌ترین ساعت اتمی است و براساس تابش اتم‌های هیدروژن کار می‌کند. بنابه محاسبات، ساعت میزر هیدروژنی آزمایشگاه تحقیقات دریایی امریکا[۷]، در واشینگتن دی‌سی[۸]، در هر ۱,۷۰۰,۰۰۰ سال یک ثانیه عقب می‌افتد. ساعت‌های میزری که با هیدروژن خنک می‌شوند، بنابه محاسبات، در هر ۳۰۰میلیون سال حدود یک ثانیه خطا دارند. ساعت‌های اتمی به‌اندازه‌ای دقیق‌اند که گاه لازم است طول سال را کمی اصلاح کرد تا تقویم با چرخش زمین، که تمایل به کاهش سرعت دارد، دقیقاً هم‌گام شود. از ۱۹۷۲ تا ۲۰۰۲، چنین اصلاحی هفده‌بار صورت گرفته است و مجموعاً ۲۰ ثانیه به تقویم افزوده شده است. در ۱۹۹۷، تابستان نیمکرۀ شمالی یک ثانیه طولانی‌تر از میزان معمول شد. در ساعت ۲۳ و ۵۹ دقیقه و ۶۰ ثانیۀ روز ۳۰ ژوییۀ ۱۹۹۷، یک ثانیه به‌زمان جهانی اضافه شد. سرویس بین‌المللی چرخش زمین[۹] در پاریس، که ناظر بر اختلاف بین زمان زمین و زمان اتمی است، خواستار این اصلاح بود.