NEMZETKÖZI ATOMIDŐ

 avagy a TAI

Temps Atomique International (fr), vagyis a TAI.

Ma már elengedhetetlen például a tudományos kutatások, a navigációs, légiforgalmi irányító rendszerek, telekommunikáció, tőzsde területein is a minél pontosabb időmérés. Az IDŐTLEN IDŐKIG cikkben már felbukkant érintőlegesen a UTC, avagy a világidő kapcsán.

UTC – azaz Universal Time Coordinated/Universel Temps Coordonné, koordinált világidő, melyet a Föld nem egyenletes, lassuló forgásához igazítanak, a szökőmásodperc időnkénti beiktatásával.

Ennek meghatározása kétféle időskálából tevődik össze.

Az egyik az egyetemes idő – UT1, más néven csillagászati ​​idő. A csillagászok használják az égi objektumok pontos helymeghatározásához, figyelembe véve a Föld forgását, amely nem egyenletes. Például egy állócsillag pillanatnyi helyzetét újra és újra megfigyelik, megmérik az égbolton, majd összehasonlítják a pontos, valós helyzetével. A megfigyelt és pontos helyzet közötti különbségből lehet meghatározni a Föld forgási szögét az adott pillanatban. Ez egy folyamatos időskála. Ebből a forgási szögből és a mérés időpontjából számolják ki a UT1 – et.

Atomidő

A másik a nemzetközi atomidő, az International Atomic Time, vagyis a TAI egy olyan időskála, melyet nemzetközi megállapodás alapján a Nemzetközi Súly- és Mérésügyi Hivatal – BIPM (The Bureau International des Poids et Mesures) mára a világ különböző pontjain működtetett több, mint 400 atomóra adatainak átlagolásával mér világszerte. Utólag számítják ki a nemzetközi atomidőt és az eredményeket havonta hozzák nyilvánosságra.

A TAI egyébként nem veszi figyelembe a Föld forgási sebességének változásait, ami meghatározza a nap valódi hosszát. Emiatt az UTC – t folyamatosan összehasonlítják az UT1 – el. Mielőtt a két skála közötti különbség elérné a 0,9 másodpercet, egy szökőmásodperc hozzáadódik az UTC – hez az 1970 – es évek óta.

2022 – ben egyébként a BIPM javaslatot tett a Nemzetközi Távközlési Egyesület – nek (International Telecommunication Union – ITU) a szökőmásodperc megszüntetésére, vagy legalábbis csupán 100 évenkénti beiktatására, ugyanis a Föld forgása az utóbbi időben gyorsult. A gyorsulás miatt negatív szökőmásodperc beiktatására lenne szükség. Ám a megszokott, hozzáadott szökőmásodperc is egyre inkább körülményes és költséges, így időszerű lenne ez a megoldás.

Már 1 955 – ben megkezdődtek a kísérletek az atomidő szolgáltatására, a National Physical Laboratory – NPL cézium atomórájával, amivel a kezdetekben kvarcórákat szinkronizáltak.

 Az atomórákban az atomok energiaszintjei közötti átmenetek frekvenciáját használjuk időmérőként. Az atomóráknak különböző típusai vannak, és összesen több ezer működik nem csupán állami, hanem magán tulajdonban is világszerte. A BIPM által működtetett atomórák többsége az úgynevezett cézium atomóra, ami a legelterjedtebb típus.

Cézium atomóra

Az 1967 – ben megfogalmazott, hivatalos definíció szerint a Nemzetközi Mértékegységrendszer által meghatározott SI másodperc (secundum) a cézium – 133 (¹³³Cs) atom alapállapotának két hiperfinom szintje közötti elektronátmenet során keletkező elektromágneses sugárzás egy periódusának 9 192 631 770 – szerese. Ebből következik, hogy az atomidő fizikai egység, egy folyamatos mozgásban lévő időskála.

1971 -ben az SI másodperc megkapta a nemzetközi atomidő nevet.

1997 – ben pontosítottak definícióján: a meghatározás egy nyugalmi céziumatomra vonatkozik, 0 Kelvin hőmérsékleten.

A BIPM által működtetett atomórák idejét az intézetek kódsorozat formájában, általában hosszú hullámú rádiójelekkel sugározzák ki, melyeket aztán összevetnek GPS által közvetített adatokkal, emellett kétirányú műholdas kapcsolaton keresztül hasonlítanak össze egymással. Az így kapott átlagolásból kapjuk a jelenleg mért legpontosabb időt.

Nem mellesleg, az atomórákkal képesek vagyunk a gravitációs tér változásait is mérni, ami bizony az időre is hatással van. Erről majd azonban idővel ( =) ) egy másik tudományos kedden lesz szó.

Be a Nerdy Bird!