Los relojes atómicos uso de cesio-haz de frecuencia para determinar la longitud de un segundo. Esto ha demostrado que el período de la órbita de la tierra está disminuyendo.
Pero, ¿qué experimento demostró que el cesio-haz del período era tan terriblemente coherente?
Hizo que acaba de ejecutar varios relojes atómicos y tenga en cuenta que no fue a la deriva? No podía muchas cosas que podrían cambiar la frecuencia de un reloj también afectarán a los demás así que esto no iba a funcionar?
La frecuencia está determinada por la energía de separación entre dos configuraciones del átomo de cesio. El cesio tiene un solo electrón en la capa más externa, $6s$ orbital, y este electrón puede estar alineados con o contra el espín nuclear. Estas dos configuraciones diferentes en energía por sobre 0.000038 eV, y las transiciones entre ellos producir/absorber la luz con una frecuencia de 9,192,631,770 Hz. Esta es la frecuencia que se usa para medir el tiempo.
La única manera de que esta frecuencia podría cambiar es si la energía de la separación de las dos configuraciones del átomo de cesio cambiado. Pero estas energías son sólo depende de constantes fundamentales, tales como la carga del electrón, la masa, la constante de acoplamiento, etc., y estas constantes son, así, constante. Eso significa que los niveles de energía debe ser constante y por lo tanto la frecuencia de la luz emitida debe ser constante así.
No es imposible que las constantes fundamentales de la naturaleza en realidad no es constante, pero si se tratara de cambiar los efectos de los cambios serían de gran alcance y afectan mucho más que el átomo de cesio. Ciertamente habríamos notado por ahora :-)
No estoy seguro de qué experimentos se han realizado para medir la constancia de cesio de los niveles de energía, pero tenga en cuenta que el tiempo atómico internacional se deriva de alrededor de 400 diferentes relojes atómicos en diferentes partes del mundo. Si todos los relojes estaban sujetas al mismo cambio que no la ven, pero cambios al azar en los relojes sería detectada de inmediato debido a que los relojes iba a salir de la sincronización.
Pero, ¿qué experimento demostró que el cesio-haz del período era tan terriblemente coherente?
Que en comparación con los demás relojes. Que la frecuencia es terriblemente consistente, porque no es constante, ya que varía con potencial gravitatoria. Por otra parte, esta frecuencia es citado en Hertz, que es de ciclos por segundo. Y se utiliza para definir el segundo. Detectar el problema? Lo que realmente está pasando aquí es algo como esto: usted se sienta allí en cuenta estas Cesio-haz de microondas que viene del pasado. Luego, cuando llegas a 9,192,631,770 que decir que es un segundo. A continuación, la frecuencia de las microondas es 9,192,631,770 Hz por definición. Por lo tanto la frecuencia es siempre la misma.
En cuanto a lo que John Rennie, dijo acerca de las energías depender de cosas como la carga del electrón, la masa, la constante de acoplamiento etc, una importante expresión es la constante de estructura fina α = e2/2eₒhc. Ver NIST. Es una "ejecución" constante. Lo que significa que no es constante. La gente tiende a decir que la e es la carga efectiva, y que esto cambia mientras eₒ h y c no, pero que no es toda la historia, porque de conservación de la carga y debido a la "coordinar" la velocidad de la luz varía con potencial gravitatoria. Ver este papel donde Magueijo y Moffat habló acerca de la tautología: utilizamos el movimiento local de luz para definir el segundo y el metro, a continuación, hacemos uso de ellos para medir el movimiento local de la luz. Duh! Que es por qué dos NIST óptica relojes, uno de 30cm por encima de los otros a hacer salir de la sincronización. Y para la cereza en la parte superior de esta caja de pandora, de la búsqueda de la Einstein digital papeles en "velocidad de la luz" para cosas como esta:
El problema con la cuestión es la falta de definición de "mismo".
En el "real " práctica" del mundo, nada es simplemente el mismo, usted tiene que especificar la medición y la precisión (exactitud) asociados/necesarios para la medición!
Debido a la mayor precisión y exactitud requeridas para los modernos experimentos científicos, necesita una mayor precisión de normas ha sido creado. Por lo tanto, si podemos encontrar algo que nos da una alta precisión de referencia, que el error debido a todos los posibles "defectos" es menor que la precisión que se requiere para realizar los experimentos, entonces tenemos nuestro "estándar". En el caso específico de cesio, si la inexactitud de la frecuencia es menor a $1x10^{-10}$ luego de dos mediciones con este estándar podría ser "el mismo" con una precisión de 1 parte en $10^{10}$.
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