De ce este măsurarea precisă a timpului mai complicată decât credem?

Sistemul modern de măsurare a timpului începe cu un atom de cesiu-133. Atunci când este excitat cu frecvența potrivită de microunde, atomul de cesiu trece de la un nivel de energie la altul și emite un impuls. Acest proces se repetă de exact 9.192.631.770 de ori, iar acest număr definește o secundă.

Aici intervin ceasurile atomice. Acestea emit microunde în vid, urmăresc momentul în care atomii de cesiu rezonează și apoi se fixează pe acea frecvență.

Odată ce rezonanța este blocată, sistemul numără fiecare ciclu și menține alinierea. Aceasta este baza de timp pe care o afișează telefonul. Chiar dacă este filtrată prin mai multe straturi de infrastructură, referința originală rămâne neschimbată.

Fără el, GPS-ul s-ar prăbuși, rețelele financiare s-ar desincroniza, iar sistemele de comunicații ar avea întârzieri și ar devia. Acest lucru confirmă faptul că măsurarea timpului nu este doar o formalitate, ci, de fapt, lucrul care menține totul în funcțiune fără probleme.

Tại sao đo thời gian chính xác lại phức tạp hơn chúng ta tưởng? - 1

Timpul: o țintă mobilă

Lucrul interesant despre măsurarea timpului este că este în continuă evoluție. Zeci de laboratoare din întreaga lume operează ceasuri atomice de înaltă precizie, fiecare contribuind cu date la un sistem comun.

Totuși, nu totul este perfect sincronizat, iar acest lucru nu este necesar. În schimb, sistemul compară valorile măsurate, ia în considerare abaterea și menține valoarea medie stabilă.

Acea valoare medie devine Timpul Universal Coordonat (UTC) și este actualizată continuu, neexistând un singur ceas principal.

SUA, Germania, Japonia și alte țări contribuie cu datele lor, iar semnalul combinat este apoi transmis în întreaga planetă prin satelit, cabluri cu fibră optică, radio...

Scopul nu este de a obține o măsurare perfectă la nivel individual, ci de a ajunge la un consens care să poată supraviețui unei examinări atente. Sistemul este operat nu doar de fizicieni, ci de o rețea de ingineri, tehnicieni în telecomunicații și mulți alți experți.

De fiecare dată când ecranul telefonului afișează ora, acesta primește informații de la un oscilator cu cristale ascuns care funcționează la o frecvență fixă. Frecvența oscilatorului se poate schimba în funcție de temperatură, tensiune sau vârstă.

Dacă un dispozitiv este deconectat sau offline pentru o perioadă suficient de lungă, va începe să devieze de la timpul real. Chiar și câteva secunde de întârziere pot perturba mesajele criptate sau tranzacțiile automate. De aceea, dispozitivele moderne se autosincronizează constant: deoarece o abatere de la o zi poate perturba sistemele de mare viteză.

Viitorul timpului nu este reprezentat de secunde

Pe scurt, măsurarea timpului a însemnat întotdeauna un control precis, mai întâi prin intermediul soarelui, apoi prin mașini și acum prin intermediul atomilor.

Însă cercetările de astăzi merg și mai departe. Există noi ceasuri optice cu rețea construite în jurul unor atomi precum stronțiul sau yterbiul, care ticăie de 100.000 de ori mai repede decât cesiul. Sunt suficient de precise pentru a detecta schimbarea gravitației dintre cap și picioare.

Această rezoluție este esențială pentru deblocarea sistemelor de navigație de generație următoare care ar putea rivaliza cu Google Maps, sincroniza orbita joasă a Pământului și monitoriza Pământul în timp real.

Timpul poate acum detecta schimbările tectonice, schimbările nivelului mării și chiar prezice activitatea vulcanică, pur și simplu observând cum curge diferit sub presiune.

De asemenea, vedem cum timpul este folosit pentru stabilizarea computerelor cuantice, autentificarea evenimentelor din tehnologia blockchain și reglarea fină a radiotelescoapelor care scanează cerul.

În aceste medii, chiar și o nanosecundă de deviație este un eșec complet, iar atunci precizia se transformă dintr-o ciudățenie inginerească într-o cerință strictă.

Nu le veți găsi în telefon sau la ceas, sunt experimentale, subtile și ascunse vederii, dar transformă deja fundamentele tehnologiei moderne.

Sursă: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/tai-sao-do-thoi-gian-chinh-xac-lai-phuc-tap-hon-chung-ta-tuong-20250922090644411.htm