Sampai saat ini, jam paling akurat dianggap sebagai jam kuantum, yang salah hanya 1 detik dalam 3,7 miliar tahun. Mereka dikalahkan oleh jam percobaan atom yang dikembangkan di AS, di negara bagian Colorado.
Pada tahun 2014, sekelompok ilmuwan riset dari University of Colorado Boulder dan Institut Nasional Standar dan Teknologi mengumumkan penemuan jam atom strontium. Jam tangan ini 1,5 kali lebih akurat dari yang sebelumnya.
Jika jam seperti itu dapat bekerja tanpa henti selama lima miliar tahun, maka jam itu tidak akan berjalan maju dan tidak akan tertinggal satu detik pun.
Dalam arloji paling akurat di dunia ini, beberapa ribu atom strontium disusun dalam rantai sekitar seratus filter, yang merupakan kisi optik yang dibentuk oleh sinar laser yang kuat.
Frekuensi getaran atom strontium adalah 430 miliar kali per detik. Berkat frekuensi ini, jam strontium jauh lebih akurat daripada jam cesium yang diakui oleh standar dunia.
Strontium versus jam cesium
Menurut standar internasional, jam atom berbasis cesium dianggap sebagai jam yang paling akurat. Misalnya, jam tangan NIST-F1 di Colorado, AS.
Jam strontium optik beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi daripada jam sesium, yang menggunakan gelombang mikro. Karena akurasi dan stabilitasnya yang tinggi, jam strontium dapat menggantikan cesium dan diakui di seluruh dunia sebagai standar utama untuk mengukur waktu dunia.
Bagaimana efisiensi jam atom diukur
Dua parameter utama digunakan untuk mengukur efisiensi jam atom: stabilitas dan akurasi. Stabilitas menunjukkan bagaimana kecepatan jam tangan berubah dari waktu ke waktu dan penting untuk fungsi jam tangan dalam jangka panjang. Akurasi menunjukkan seberapa dekat jam dengan frekuensi resonansi di mana atom terikat bergetar antara tingkat energi.
Dalam hal stabilitas dan akurasi, jam strontium eksperimental memecahkan semua rekor.
Mengapa Anda membutuhkan jam atom?
Teknologi pengukuran waktu telah berkembang dari kurang akurat menjadi lebih akurat. Awalnya cukup untuk mengukur setiap jam, kemudian menjadi mungkin untuk mengukur menit dan detik.
Meskipun akurasinya tinggi, jam atom tampaknya tidak begitu penting bagi manusia. Tapi ini hanya pada pandangan pertama.
Keakuratan pengukuran waktu seperti itu diperlukan untuk beberapa sistem, di mana bahkan sepersejuta detik pun memainkan peran penting. Misalnya, jam atom digunakan untuk menyinkronkan pengoperasian sistem telekomunikasi, serta sistem navigasi satelit.
Perusahaan yang memasok listrik menggunakan teknologi nuklir untuk menentukan di mana kabel listrik rusak. Eksplorasi ruang angkasa menggunakan teknologi jam atom untuk melakukan pengamatan radio terhadap objek luar angkasa yang jauh.
Frekuensi adalah konsep yang berlaku untuk waktu. Ini adalah besarnya waktu, ini adalah kecepatan di mana jam berjalan. Nilai ini diperhitungkan dalam siaran radio dan televisi untuk menghindari tumpang tindih antara stasiun dan saluran.
Pengamatan ruang angkasa dengan probe di dalam tata surya tidak mungkin dilakukan tanpa partisipasi jam atom yang akurat di stasiun-stasiun Bumi.
Waktu memegang peranan penting dalam mengatur berbagai macam aktivitas manusia. Pasar keuangan membutuhkan perhitungan yang semakin akurat dalam menentukan waktu transaksi.
