Atomklokker

Atomklokker er tidsmålere som baserer seg på frekvensen av elektromagnetiske overganger mellom energinivåer i atomer. Den vanligste typen bruker cesium-133-atomer. Et atomklokkeanlegg produserer et svært stabilt frekvenssignal som fungerer som referanse for tid og frekvens i moderne metrologi.

Definisjonen av sekundet er definert som 9 192 631 770 svingninger av denne overgangen i cesium-133-atomet. Gjennom presise målinger og avansert teknologi oppnår atomklokker mye lavere avvik og bedre stabilitet enn mekaniske eller kvartsbaserte klokker.

Ulike typer finnes. Cesium-atomklokker er de viktigste tidsstandardene; rubidiumklokker brukes ofte som sekundære standarder; hydrogen masere gir svært god korttidsstabilitet og brukes som intern referanse i mange anlegg. Det forskes også på optiske klokker, som bruker frekvenser fra strontium eller ytterbium i optiske gitter eller ioner-systemer. Disse har potensial til betydelig høyere nøyaktighet, men er ikke i dag definisjonen av sekundet.

Atomklokker inngår i globale tids- og frekvensnettverk som International Atomic Time (TAI) og Coordinated Universal Time (UTC). Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) samler data fra laboratorier over hele verden for å beregne TAI og oppdatere UTC. Bruksområdene spenner fra satellittnavigasjon og telekommunikasjon til vitenskapelige eksperimenter og tester av fysiske teorier som relativitet.

Historisk utviklet i midten av 1900-tallet har atomklokker muliggjort presis koordinering av globale systemer og avanserte eksperimenter som tester tidens natur og bidrar til både vitenskap og teknologi.