'Britse atoomklok is nauwkeurigste ter wereld'

De atoomklok van het Britse National Physical Laboratory is de meest nauwkeurige ter wereld, zo stellen onderzoekers. De atoomklok van het onderzoeksinstituut zou over een periode van 138 miljoen jaar slechts één seconde winnen of verliezen.

De CsF2-atoomklok van de NPL is een cesium-fonteinatoomklok en is één van de zes atoomklokken in de wereld die de standaardtijd leveren. Een seconde is bij een cesium-fonteinklok gedefinieerd als 9.192.631.770 stralingscycli die optreden bij cesium-133.

Onderzoekers verbonden aan het National Physical Laboratory en de Amerikaanse Pennsylvania State University hebben de nauwkeurigheid van de CsF2-atoomklok nader onderzocht en de resultaten onlangs gepubliceerd. Volgens de wetenschappers zijn zij er in geslaagd om door aanpassingen aan de atoomklok de nauwkeurigheid met een factor twee te vergroten.

De onnauwkeurigheid van de CsF2 cesium-fonteinatoomklok zou inmiddels niet meer bedragen dan 2,3 × 10^-16 seconden. Het verliezen of winnen van een seconde zou meer dan 138 miljoen jaar kosten, terwijl elke twee maanden een miljardste van een seconde verloren zou gaan. Daarmee stellen de Britten de meest nauwkeurige atoomklok ter wereld te hebben.

De vergroting van de nauwkeurigheid van de CsF2-atoomklok zou behaald zijn door verstoringen, zoals onderlinge botsingen van cesium-atomen, preciezer te berekenen. Ook zijn de effecten van de gebruikte hardware van de atoomklok op de cesium-cycli in de berekeningen meegenomen, met name die in de vacuümkamer optreden.

Reacties (187)

Deze klok is niet 1 van de 6 klokken in de wereld die de standaard tijd leveren, er worden meer dan 200 atoomklokken wereldwijd gebruikt om de "standaardtijd" te bepalen. Van deze tijd wordt "onze" tijd afgeleid (UTC). Onze tijd die we in het dagelijks leven gebruiken wordt vastgesteld door een verschuiving ten opzichte van de standaardtijd, de standaardtijd kent dan ook geen schrikkelseconden, alleen onze tijd, de standaard tijd telt altijd maar door. Wel worden de klokken onderling verschoven, 1x per dag wordt de tijd via een speciale manier via een communicatie satteliet naar de VS gestuurd waar de aanpassingen voor elke klok wordt berekend en dit wordt teruggestuurd en de klokken worden hierop "bijgesteld". Veel Nationale Meetinstituten hebben meerdere atoomklokken (bij METAS in CH bijv hebben ze er 4, ben in de kamer geweest waar ze staan) die de tijd aanleveren. Mocht er 1 kapot gaan gebruiken ze de andere 3 en kopen ze een nieuwe. Ze zijn gewoon commercieel verkrijgbaar van bijv. Agilent (was HP).

De atoomklok uit het bericht is wel even wat anders, hij is veel precieser dan een standaard atoomklok. In CH zijn ze op dit moment eenzelfde klok aan het maken, ja het kost veel geld, maar vergeet niet dat deze instituten tegenwoordig dat geld gewoon verdienen door commerciele diensten te leveren.

Trouwens, GPS sattelieten hebben ook allemaal een atoomklok aan boord die dagelijks bijgestuurd wordt door de "standaardtijd" en de mens bepaald uiteindelijk in zekere mate de tijd die we kennen. De atoomklokken zijn wel geografisch verdeelt over de wereld omdat ze niet overal hetzelfde resultaat geven, maar de VS is bijv oververtegenwoordigt met veel klokken tov van de rest van de wereld.

Wat ik me afvraag: is het niet een probleem om die atoomklokken synchroon te houden mbt relativiteit? Als die in Zwitserland op een berg staat, en die in Londen aan de zee, moeten die toch een meetbare afwijking hebben omdat de zwaartekracht anders is op die twee plaatsen?
Was ook een probleem met GPS-sattelieten, meen ik me te herinneren.

Nou, de klokken worden dus ook niet synchroon gehouden mbt tot de relativiteit. Er wordt over de hele wereld gemiddeld en that's it. ze hebben onderling dus ook afwijkingen, maar welke van de 200+ klokken is "goed"? Door te middelen stellen ze dus gewoon de tijd vast, maar het is een door mensen bepaalde tijd uiteindelijk.

Klopt. Als je er niet voor zou corrigeren dan zou je zien dat die twee klokken op verschillende snelheden lopen, maar wel met een vaste verhouding. En dat is het soort "probleem" waar je makkelijk voor kunt corrigeren.

GPS satellieten vliegen veel sneller: in 12 uur rond de aarde, ipv in 24 uur, en in een veel hogere baan.

Nu weet ik verder niks van tijden en ingewikkelde atoom klokken.
Maar wat hebben we hier nou eigenlijk aan?
Zeg nou eerlijk als je horloge 2 min voor of achterloopt, maakt niemand echt wat uit lijkt me?

er zijn nogal wat computers die zich bezighouden met (financiele) transacties. 2 minuten tijdsverschil kan het verschil zijn tussen "transactie geslaagd" en "transactie mislukt". Dit merk je nog eerder bij het ingaan van de wintertijd (klok een uur terug) : Met slechts een paar seconde verschil heb je ineens een totaalverschil van een paar seconde + 1 uur = chaos
Het is niet voor niets dat veel mensen van Daylight Savings Time afwillen. Daarom is goede tijdssynchronisatie erg belangrijk.

[Reactie gewijzigd door 0siris op 28 augustus 2011 13:49]

Switches voor financials worden geselecteerd op hoe snel ze data forwarden. De latency is dan belangrijk. Het gaat dan om milliseconden of zelfs nanoseconden. Beurshandel is tegenwoordig een geautomatiseerd proces. Er worden zelf bewust (gecalculeerde) vertragingen ingebouwd om overssturing van algoritmes te voorkomen.

Het is wel degelijk belangrijk, bv. om GPS satellieten correct te synchroniseren.

En er zullen ook nog tal van andere toepassingen zijn (wetenschappelijk of niet) waarbij een zo exact mogelijke definitie van tijd belangrijk is.

Desalniettemin, wie wat, hoe hebben ze besloten wat dan stand nul / exact is toen ze deze klok aanzette / kalibreerden.

... ware het niet dat GPS niet zo nauwkeurig hoeft te zijn. Een relatieve fout van 2,3 × 10^-16 is overdreven goed. GPS is goed genoeg als je de afstand tot de satellieten tot op ~1 meter goed kan meten, en die afstand is ongeveer 20.000.000 meter (afhankelijk van hun elevatie). De relatieve fout uit alle bronnen mag dus zo'n 5* 10^-8 zijn. Dat is 100 miljoen keer slechter dan de atoomklok uit dit artikel.

De nulstand van GPS is 6 januari 1980. Niet handig in combinatie met UNIX time, nee.
(Waarom de 6de? GPS telt in weken vanaf zondag; 6 januari was de eerste zondag in 1990 )

Zeg nou eerlijk als je horloge 2 min voor of achterloopt, maakt niemand echt wat uit lijkt me?

voor dagelijks gebruik aan iemands pols niet nee. Maar voor precieze tijden in experimenten, lanceringen van raketten op exact het juiste tijdstip ( een seconde meer of minder en je mist de planeet die je wilt bereiken - om een zijstraat te noemen), etc, etc.

GPS is bijvoorbeeld heel erg afhankelijk van exact precieze tijd (daarom kun je een GPS satelliet ook als tijdsbron gebruiken). Als je daar 2 minuten achterloopt, denkt je tomtom dat je in Moscow rondrijdt, iplv op Ring Amsterdam.

2 min per jaar.. na 30 jaar is dat een uur... dus het verschil of je om 6 uur naar je werk moet of om 7 uur..

Als je een correcte horloge twee minuten laat achterlopen, dan loopt hij na dertig jaar nog steeds twee minuten achter...

Da's exact waar het om gaat, deze atoomklok is wat jij een "correct horloge" noemt.

Als we in de hele wereld, alle klokken tegelijk een minuut voor of achteruit zetten, dan maakt dat geen bal uit. Het punt is dat ze even snel moeten lopen; dat ze het eens zijn over hoe lang een seconde duurt. En dat is nu precies waar deze atoomklok de beste ter wereld in is.
Kan ie inderdaad tot op het laatste cijfer nauwkeurig aanwijzen wanneer de zon op zijn hoogste punt staat (wanneer het 12:00 uur 's middags is)? Nee, want dat kunnen we niet zo nauwkeurig meten, dus kunnen we deze klok niet nauwkeurig genoeg gelijk zetten. Maar als je zegt "begin nu met tellen en vertel me wanneer het 1,000 000 000 000 000 seconde later is", dat kan ie wel.

Vergelijk het maar met zingen met een grote groep mensen. Of je, met zijn allen, een seconde eerder of later begint maakt niet uit, maar als iemand net iets sneller of langzamer zingt, dan gaat het al heel snel afschuwelijk klinken.

'even a stopped clock gives the right time twice a day...'

Je batterij zal eerder opzijn waardoor je hem eerder opnieuw moet goed zetten dus die achterstand zul je nooit gaan halen.

Hoeft niet, genoeg degelijke horloges die op zonne-energie werken, zoals die van mijn vriendin. Daar moet dan weer wel bij verteld worden dat die zich ook gewoon synchroniseert via de radiosignalen uit Frankfurt.

In bepaalde processen kan 2 minuten een gigantisch verschil uitmaken en als jij 2 minuten te laat op je sollicitatie komt omdat je horloge niet goed staat zal dat ook niet veel indruk maken.

Aan de andere kant lijkt het me ook geen goede binnenkomer als jij om 14.00u binnenkomt, als dan de sollicitatie ook daadwerkelijk begint.

Desalniettemin vind ik twee minuten verschil ook niet bepaald wenselijk. Sommige dingen doe je nou eenmaal op de minuut nauwkeurig, zoals het dagelijks bezoek aan het station

2 min voor of achterlopen kan betekenen dat je een trein/bus haalt of mist. En als die toevallig ook nog maar 1x per uur rijdt... Dan wil je het wel dat het gelijk loopt.

Er vanuit gaande dat de bus/trein op tijd rijdt.

Er vanuit gaande dat de bus/trein op tijd rijdt.

Precies wat ik dacht

Voor jou niet nee, maar voor bijv. GPS-navigatie is de precisie waarmee de tijd bepaald kan worden van directe invloed op de nauwkeurigheid van je navigatie. En zo zijn er ongetwijfeld meer (wetenschappelijke) toepassingen te verzinnen waarbij een zo exact mogelijke tijd gewoon een beter resultaat geeft.

Met iets simpels als het meten van de lichtsnelheid is precisie al heel belangrijk. Hoe minder onzekerheid over de tijd die licht nodig heeft om van A naar B te komen, hoe preciezer die snelheid uitgerekend kan worden. Nu is dit een voorbeeld, maar er zijn talloze dingen te bedenken waar exacte tijdmeting en nut heeft. (naast het feit dat het ook een soort van race is en veel technische kennis oplevert door zo'n klok te verbeteren).

GPS satellieten hebben heel precieze tijden nodig om je positie te bepalen, als dat 2 minuten scheelt kan dat luttele kilometers schelen.

Maak een driehoek. Zet een willekeurige stip binnen die driehoek. Trek vanuit de drie hoeken een rechte streep naar die stip.

Stel voor: Die rechte streep is de tijd. Als iemand de tijd niet nauwkeurig/op de zelfde manier meet, kan je voorstellen dat de lengtje van die rechte streep niet hetzelfde is. Als een van de lengtes niet gelijk is kan je voorstellen dat de punt niet op de zelfde positie staat als waar jij het hebt getekend. Dat is de basis van GPS.

Volgens mij zit er geen polsbandje aan

Een atoomklok zet je trouwens niet op je 'juiste tijd', hij berekend alleen de tijd die verstrijkt op basis van de freqentie van het element Cesium-133 (de hedendaagde seconde is gedefinieerd aan de hand van dit element).

Met behulp van een oscillator wordt elektromagnetische straling opgewekt met een frequentie van ongeveer 9,2 Ghz (9192631770 Hertz). De 'moderne' seconde is gebaseerd op het aantal transities tussen twee energietoestanden in het cesium-133 atoom (wat veel constanter is dan de rotatie van de aarde zelf, waar onze 'oude' seconde op was gebaseerd).

Wanneer de frequentie van de opgewekte radiogolven nauwkeurig overeenkomen met de frequentie van het atoom, treedt demping op van de radiogolven. Als vervolgens de frequentie van de radiogolf in een kleine mate wordt gemoduleerd zal telkens wanneer de frequentie van het atoom wordt gekruist een demping van de radiogolf optreden.

De oscillator wordt nu zo afgesteld dat deze demping telkens in het midden van de freqentiezwaai komt te liggen. De frequentie van de oscillator is nu vergrendeld aan die van het atoom.

GPS maakt bijvoorbeeld gebruik van atoomklokken. Als jouw een half minuutje niets uitmaakt, dan moet het voor jouw dus ook niet uitmaken dat je Tomtommeke je naar Aalsmeer stuurt in plaats van naar Alkmaar

En hoe zet je deze klok op de juiste tijd?

Precies, dat vraag ik me ook af. Hoe is bepaald dat deze klok goed loopt? Heeft iemand gezegd: "Nu is het zes uur, zet hem aan!"?

Daarnaast vraag ik me af hoe deze werkt. Gaat die op elektriciteit, zo ja, wat gebeurd er zodra er een stroomuitval is? En hoe kun je de tijd aflezen, wat ik nu zie is alleen een silo.

Het werkt andersom. De correcte tijd is gedefinieerd als wat er aangeduid staat op deze klok. Per definitie kan deze klok dus niet verkeerd staan :-)

Een iets uitgebreider antwoord:
Er bestaat zoiets als "International Atomic Time" (TAI), wat berekend wordt als een gemiddelde van de tijdsaanduidingen van een heel aantal atoomklokken beheerd door onderzoeksinstellingen. TAI mag afwijken van de aardrotatie.

Op basis daarvan wordt de "Universal Time Coordinated" (UTC) bepaald: da's niets anders de TAI waar af en toe aan het einde van het jaar een schrikkelseconde wordt toegevoegd zodat UTC wel gesynchroniseerd blijft met de aardrotatie (op maximaal een seconde na).

De precieze rotatietijd is nogal grillig, dus er is geen vaste regel wanneer er zo'n seconde toegevoegd wordt. De aardrotatie vertraagt wel langzaam en daardoor moet er steeds vaker zo'n schrikkelseconde ingevoerd worden.

Ik neem aan dat dit soort instrumenten wel voorzien zijn van noodstroomvoorzieningen. Als deze klok toch zou uitvallen wordt hij (tijdelijk) uit de pool van klokken gehaald die mee TAI bepalen (omdat zijn afwijking ten opzichte van het gemiddelde te groot wordt).

In het hypothetische geval dat álle atoomklokken uitvallen, dan hebben we een probleem ;-)

Dan heb je natuurlijk nog steeds de vraag van vóór dat de atoomklokken bestonden. De eerste atoomklok moet eens zijn aangezet. De vraag luid dan nog steeds hetzelfde... hoe is bepaald wanneer die moet gaan draaien?

Het zit hem simpelweg in het woord zelf. Bij "klok" denkt iedereen meteen aan zo'n ding met wijzers of cijfers die iets vertellen over het moment van de dag. Deze "klok" weet helemaal niet "hoe laat het is" maar genereert tijdsintervallen. Vroeger, voor het "atoomkloktijdperk" en radiocommunicatie werden er andere maatstaven aangelegd om tijd te meten. Een schip navigeerde met een klok die aan het begin van een reis op tijd werd gezet en daarna alleen maar aan de gang werd gehouden door die steeds weer op te winden. Een schip op zee had geen andere mogelijkheid een nauwkeurige tijdswaarneming te doen, alleen een ruwe meting aan de hand van de stand van de zon en sterren. Nauwkeurige positiebepaling was alleen maar mogelijk met de combinatie van een sextant en een (24 uurs) klok. Heden ten dage zijn er bijna geen processen meer te bedenken die geen exacte tijdsintervallen nodig hebben. Dat clubs als het PTB in Duitsland en NPL in Groot Brittannië daarmee ook onze uurwerken op tijd zet (en houdt) is alleen maar meegenomen.

Hetzelfde als je wekker: op basis van andere klokken en/of tijdswaarnemingen.

het gaat om de nauwkeurigheid van de seconde, ofwel een stap. Het is geheel onbelangrijk wanneer de klok is aangezet.

Een seconde kan je zien als een x aantal stappen van een klok. Je onnauwkeurige klok had misschien een resolutie van een 1ms, ofwel 1*10³ stappen. De nieuwe klok heeft zeg een resolutie van 1 ns, ofwel 1*10⁹ stappen. Bij de introductie van de nieuwe klok zou je dan kunnen zeggen dat de tijd niet meer wordt gegeven door tijd = tijd + resolutie_oude_klok, maar door tijd = tijd + resolutie_nieuwe_klok .

"In het hypothetische geval dat álle atoomklokken uitvallen, dan hebben we een probleem"

Zo hypothetisch hoeft dat niet te zijn. Die paar atoomklokken kunnen een interessant doelwit voor terroristen zijn die het leuk vinden om de zaak lekker in de war te schoppen.
Nog interessanter is het natuurlijk om niet de atoomklokken te laten uitvallen, maar om ze op een andere tijd in te stellen.... lijkt mij een mooi plot voor een film....

Edit:
Ok, ik heb inmiddels gelezen dat een atoomklok niet de tijd bepaalt, maar tijd intervallen berekent. Maar er moeten ook ook installaties zijn die wel de tijd bepalen? (Dus wanneer is het exact 0:00 UTC time?) Dan kan de film toch doorgaan, of zijn er heel veel van die installaties?

[Reactie gewijzigd door Franckey op 29 augustus 2011 00:01]

Ik denk niet dat terroristen veel winnen als we met z'n allen terugvallen op GPS tijd. Dat is een "matige" benadering van atoomtijd, maar goed genoeg voor 99.99% van de mensheid. Kortom, het effect van zo'n aanslag is een krantenartikeltje op pagina 28 en da's toch te weinig beloning voor ze.

UTC is inderdaad afgeleid van atoomtijd, maar wordt typisch gebruikt voor "simpele" toepassingen waarbij een seconde per jaar niet zoveel uitmaakt - vandaar dat schrikkelseconden in het systeem passen. Bij het bepalen van die schrikkelseconden wordt elk half jaar de "zonne" (siderische) tijd vergeleken met de atoomtijd; zou die laatste uitvallen dan sla je dat half jaar de schrikkelseconde simpelweg over en "reboot" je de synchronisatie.

Niemand kan het schelen hoe laat het is, dat is niet waarom deze dingen bestaan. Eerder een leuk hebbedingetje en manier om deze klokken te sponsoren.

In werkelijkheid gaat het gaat niet om tijd, maar om verschil in tijd ofwel tijdsintervallen die met deze klokken zeer nauwkeurig kunnen worden bepaald.

Als je het hebt over wetenschap en ruimtevaart en communicatie, bijvoorbeeld rond lichtsnelheden (afstand naar x), GPS (locatie word bepaald door tijdsverschil dat het signaal verzonden word en aankomt) of een marswagentje (komt het bericht wel of niet aan). Dan is het van belang dat het tijdsinterval dat wij een seconde noemen zo exact mogelijk is vastgelegd.

Dan word het ineens zeer interessant om tijdsverschillen (let op: verschil, niet tijd zoals op je klokje staat) nauwkeurig te weten.


Voor je klokje echter, wat de consument als tijd noemt... dat interesseert niemand eigenlijk of daar seconden of minuten verschil in zit.

Niemand kan het schelen hoe laat het is...

Jawel hoor. Ik wil niet te toorn van de vrouw wekken door te laat te zijn voor het eten

Onze tijd is gebaseerd op de aarde die draait om de zon, de tijd van de atoomklok zal daar ongetwijfeld zo nauwkeurig mogelijk op zijn aangepast.

En als je het op deze manier stelt.
Alle klokken ter wereld worden gelijk gesteld met deze atoomklokken.
Als je dan de atoomklokken een instructie geeft om een seconde te verschuiven. dan doen alle klokken ter wereld dat ook. Hier zal vrijwel niemand iets van merken. Tijd is een begrip dat door mensen in het leven is geroepen. Het wordt voor mensen gebruikt om duidelijke afspraken te maken en in elektronica om op de juiste frequentie met elkaar te communiceren. Zolang de klokken gelijk lopen is er geen probleem en maakt het in feite niet uit hoe laat het is.

In grote lijnen is de tijd natuurlijk gebaseerd op de positie van de aarde t.o.v. de zon maar ik betwijfel dat dit een nauwkeurigheid van nanoseconden betreft. Daarbij komen nog meer factoren kijken aangezien de aarde steedslangzamer gaat draaien. Zelfde geldt voor onze zon. Dagen en jaren gaan dus steeds langer duren. Deze invloeden zijn slecht minimaal en slechts zelden significant, maar ik kan me voorstellen dat ze in een periode van 138 miljoen jaar wel van invloed zijn.

De definitie van een seconde is dan ook niet meer gebaseerd op astronomische begrippen maar op iets dat wel constant is in ons universum.
Definitie van een seconde:
"De seconde is de internationale standaardeenheid van tijd. Zij is gedefinieerd als de duur van 9 192 631 770 perioden van de straling die correspondeert met de overgang tussen de twee hyperfijnenergieniveaus van de grondtoestand van een ¹³³cesiumatoom in rust bij een temperatuur van 0 K"
Zie:http://nl.wikipedia.org/wiki/Seconde

Het grote vat dat op de foto te zien is wordt gebruikt om de cesium atomen te koelen tot het absolute nulpunt. Omdat dit niet haalbaar is moeten er diverse correcties worden uitgevoerd op de daadwerkelijk gemeten tijd, omdat de cesium atomen nooit enkel in hun eigentrilling zullen bevinden maar altijd een beetje extra energie met zich meedragen in de vorm van "warmte".

Knap werk van de mensen die de fout van dergelijke systemen met de helft kunnen doen afnemen. Zie er niet direct toepassingen voor maar die zullen vast snel komen om quantum computers te clocken en dergelijke.

Doordat een seconde preciezer kan worden vastgesteld, kan nu o.a. ook de meter preciezer worden vastgesteld.

Nu wordt het toch echt eens tijd dat we over gaan stappen naar een andere definitie voor de eenheid van massa, de kilogram.

De nieuwe atoomklok is 2x zo nauwkeurig als de vorige "beste". Dat wil zeggen per 138 jaar nu max. 1 seconde afwijking in plaats van 2. Hiervan gaat de definitie van meter niet tot in de 20e decimaal veranderen.

Hiervan gaat de definitie van meter niet tot in de 20e decimaal veranderen.

De definitie van de meter is afhankelijk van de definitie van de seconde:

quote: http://en.wikipedia.org/wiki/Metre

Since 1983, [the metre] is defined as the length of the path travelled by light in vacuum in 1⁄299,792,458 of a second.

Dus hoe nauwkeuriger we de duur van een seconde kunnen bepalen, hoe nauwkeuriger we de lengte van een meter kunnen bepalen.

Verder, de definitie van de kilogram is nog steeds "de massa van een stuk metaal in een Parijse kluis"; FRidh (en heel veel wetenschappers) willen graag dat daar ook een "onafhankelijke" (lees: reproduceerbaar op elke plek in het heelal) definitie van komt.

Verder, de definitie van de kilogram is nog steeds "de massa van een stuk metaal in een Parijse kluis"; FRidh (en heel veel wetenschappers) willen graag dat daar ook een "onafhankelijke" (lees: reproduceerbaar op elke plek in het heelal) definitie van komt.

Wordt dat al niet gekoppeld aan een hoeveelheid Koolstof-12 atomen?

ja en nee.

Het getal van Avogadro zegt inderdaad hoeveel atomen van een bepaald atoom per bepaalde massa zitten. Alleen is het getal van Avogadro een getal van 23 cijfers waarvan we enkel de eerste 8 met zekerheid kunnen bepalen. De laatste 15 cijfers kunnen eender wat zijn. Ook niet echt praktisch voor een definitie.

Het getal van Avogadro is niet zomaar een getal, het is een constante. Ik denk dat dit ook nog aardig wat verschil geeft, aangezien het dus geen random getal is.


(en mischien zeg ik iets nutteloos, tot hier kwam ik met mijn 3dejaar middelbare scheikunde )

Klopt. In feite wordt de kilo ook gedefinieerd met het getal van Avogardo. Alleen is dit nog altijd minder nauwkeurig dan de platinum bol in de Parijse kluis.

Nee. Je bent misschien in de war met de mol (dimensieloze eenheid, gebruikt om atomen en moleculen mee te tellen). Die is gedefinieerd als het aantal atomen in 0,012 kg pure C12.

Nu zou je dit nummer in theorie kunnen vastleggen, maar het nadeel daarvan is dat pure C12 niet makkelijk te maken is. Van nature heb je 1% C13 in je koolstof. (C14 is te verwaarlozen als je't uit aardolie of kolen haalt)

allen het grappige is dat er meerdere bollen van 1 kilogram over de wereld zijn verspreid en dat deze (hele kleine) afwijkingen t.o.v. elkaar hebben wiki. Daarbij is ook de zwaartekracht en dus ook de kilogram niet overal gelijk op de wereld. zwaartekracht

Kilogram is een eenheid van massa, niet van gewicht. Iets dat een massa heeft van 1 kilogram heeft dat dus overal in het universum (mits het in rust is, maar laten we de zaken niet ingewikkelder maken dan nodig).

Additie: de kilogram heeft pas het gewicht van een kilogram als hij ondersteunt word.

Iets kan niet het gewicht van een kilogram hebben. Gewicht meet je in Newton. Dat dingen in val gewichtsloos zijn klopt inderdaad.

Dus hoe nauwkeuriger we de duur van een seconde kunnen bepalen, hoe nauwkeuriger we de lengte van een meter kunnen bepalen.

een meter [m] is een meter (het voorwerp waar je mee meet).

Ik snap wel dat die stalen staaf onderhavig is aan invloeden zoals zwaartekracht en versnelling. Maar dat geldt voor licht toch ook?
De lichtsnelheid [m/s] is geen constante ook al beweert men nog zo hard dat het wel zo is (ingegeven door levensbeschouwelijke argumenten cq filosofische blindspot en cirkelredenatie). De seconde [s] is afgemeten aan 2 energieniveaus in een atoom maar die zijn weer gekoppeld aan de lichtsnelheid. De lichtsnelheid is afhankelijk van de voorspanning van de lege ruimte (absoluut vacuum met bepaalde doorlaatbaarheid/weerstand/zerostate energy).
Er zijn steekhoudende argumenten dat deze variabel is in de tijd en stapsgewijs verloopt. En asymptotisch oploopt naar oneindig in het verleden tot een voor de 'wetenschappers' vervelend korte tijd (20.000 jaar) en zo dus niet past in hun levensbeschouwelijke model.

Dus hoe moet je een eenheid afmeten met een variabele?

Ze hadden die Einstein moeten afschieten voordat hij met zijn relativiteitstheorie op de proppen kwam. Sindsdien is er niets meer wat enig houvast bied in het heelal.

[Reactie gewijzigd door ]eep op 29 augustus 2011 01:31]

@Jeep heb je misn n linkje waarin wordt uitgelegd dat de lichtsnelheid geen constante is? Ik ben behoorlijk benieuwd naar de argumenten hiervoor, omdat ik dit toch zeer betwijfel.

Dat wetenschappers dat willen, maakt het in de praktijk natuurlijk weinig zinnigs. Net zoals je niet zomaar even "een meter" kan nameten zonder enorme investeringen in apparatuur.

Daar gaat het dus niet om. Het gaat niet om de apparatuur die je ervoor nodig hebt en hoeveel het allemaal wel niet zou kosten, het gaat erom dat de eenheden overal in het heelal zijn te reproduceren.
Stel je even het jaar 3054 voor. Iedereen leeft in een ander systeem (Melkweg). Dan vlieg je niet even naar de aarde om de definitie van de meter op te vragen. Nee, dat wil je ter plekke kunnen reproduceren.


(bovendien is de meter niet te meten, want in de opstelling is dus een lichtbron nodig en een lichtsensor waarmee je de definitie van de meter probeert te achterhalen, en moet een signaaldrager (glasvezel, koperdraadje) aan de sensor doorgeven wanneer de eerste puls licht is uitgezonden. Maar door elektrische weerstand en de niet oneindige snelheid van het licht is de eerste lichtpuls al ver langs de meter wanneer het signaal binnenkomt, maar dat terzijde)

Dat wil zeggen per 138 jaar nu max. 1 seconde afwijking in plaats van 2.

bijna goed, het is 138 miljoen jaar, een afwijking van 1 seconde. (maximaal)

wat ik mij afvraag is hoe men dit gemeten heeft, als deze klok de nauwkeurigste is is er dus geen meetapparatuur waar men dit betrouwbaar mee heeft kunnen meten lijkt me?

't Is niet gemeten, maar berekend. De belangrijkste soorten technische imperfecties van dit soort klokken zijn wel bekend (uit vergelijkingen van twee verschillende klokken). Je hoeft daarom alleen de onnauwkeurigheden uit elk van die bronnen te berekenen (op theoretische basis) en die vervolgens op te tellen.

Nu wordt het toch echt eens tijd dat we over gaan stappen naar een andere definitie voor de eenheid van massa, de kilogram.

Men is daar inderdaad mee bezig, de voorgestelde nieuwe definitie luidt:

The kilogram, kg, is the unit of mass; its magnitude is set by fixing the numerical value of the Planck constant to be equal to exactly 6.62606X×10⁻³⁴ when it is expressed in the unit s⁻¹·m²·kg, which is equal to J·s.

zullen we eerst proberen nul te definiëren, om daarna het stelsel compleet om te gooien?
Lijkt me een betere volgorde van werken, die ons (lees: de mensheid) veel meer zal helpen

Een redelijk losse definitie van nul is: 0 + a = a

Dat zegt iets over de plus.

Close maar niet touché. Het zegt iets over '0' en '+', met name dat '0' het neutraal element is voor de wiskundige bewerking 'optellen'. Net zoals '1' dat is voor de vermenigvuldiging. Voorzover ik me het juist herinner van de lessen wiskunde.

En dat is wel touché.

@Bafti

bedankt voor je deskundige (en leesbare) uitleg. Omdat tijd redelijk constant is (de waarneming niet) moet er een bepaald punt zijn waarop deze zoveel mogelijk in de pas lopen.

Is er een bepaald punt (internationale afspraak) waarop deze worden gelijk gezet? Als er een aardbeving is die een aanpassing noodzakelijk maakt heeft dit gevolgen voor bijvoorbeeld gps?
Zie hier voor info
Ik kan me voorstellen dat wanneer een kruisraket onderweg van een schip is tijdens een aardbeving ook gps-coordinaten aangepast dienen te worden?
Het lijkt me handiger om gps coordinaten gelijk te houden en een aanpassing te doen van de positie van de satellieten (koerscorrectie). Anders zouden de gps-coordinaten van bijvoorbeeld het kremlin moeten worden aangepast in alle gps-geleide-icbm's.

Wat ik in het kort bedoel is dat we een hele boel "vloeibare" factoren hebben die afhankelijk zijn van tijd. Wie of welk instituut bepaalt (is de baas van) ons begrip "tijd"

GPS gebruikt zogenaamde "WGS-84" coordinaten. Dat is een netwerk wat over de aarde is gespannen. Als Japan een meter verschuift, dan verschuift het WGS-84 netwerk niet, maar de gebouwen wel. Het gevolg is dus dat alle gebouwen een andere WGS-84 coordinaat krijgen.

WGS-84 is wel afhankelijk van de vorm van de aarde: het modelleert de niet helemaal ronde vorm. Vandaar dat er ook expliciet een jaartal aan hangt (1984); het model verandert door dit soort gebeurtenissen.

De vorm van de aarde staat echter los van de tijd. Die is gedefinieerd door Cesium atomen, niet een klomp zand.

De dagen duren elke dag een beetje langer omdat de aarde steeds trager gaat draaien, maar de jaren worden wel elke keer korter omdat we steeds dichter naar de zon vallen waardoor de aarde sneller rond de zon begint te draaien. Dit heeft als resultaat dat er steeds minder "dagen" in een jaar zullen zijn. Natuurlijk gaat dit proces zo traag dat een mens dit niet kan merken.

De "Tijd" bestond natuurlijk al voor de mens, de afspraak om seconden te gebruiken als eenheid is het werk van de mens. Net als kilometer, afstand bestond al, maar we hebben afspraak gemaakt dat kilometer bepaalde afstand is.

Wanneer de tijd is begonnen met tellen dat is goede vraag waar niemand nog het antwoord op weet, alleen wat theorieën.

de demensie tijd ja, maar het begrip van tijd is relatief, in delen van het universem duurt een seconde langer of korter

Sterker nog, in ieder deel en op ieder punt duurt de seconde langer of korter. De duur is afhankelijk van de relatieve snelheid van de waarnemer.

Niet alleen snelheid (speciale relativiteitstheorie), ook versnelling (generale relativiteitstheorie). Vanaf een satelliet gezien duurt een seconde op aarde langer dan wanneer we die op aarde zelf meten (want die duurt gewoon een seconde ). De discrepantie is dermate groot dat GPS satellieten daarvoor moeten compenseren.

Snelheid op zich maakt niet uit. Een klok die zich met een constante snelheid beweegt loopt niet sneller of langzamer. Het bekende experiment met een vliegtuig rond de aarde is subtiel: snelheid is een vector; in een ronde baan verandert de snelheid permanent van richting. Na 180 graden is de snelheid dus exact omgedraaid.

Nou, je kunt er bijvoorbeeld mee meten dat na een aardbeving de omwentelings snelheid van de aarde opeens zoveel microseconde korter is (andere massaverdeling in de aardkorst).
Of dat de dagelijkse verlenging van die aard-dag varieert volgens een bepaald patroon.
Of je kunt er de GPS satellieten mee calibreren zodat de correctie van de andere lichtsnelheid in de ionosfeer beter tot stand komt. Enz.

Ja, er staat een brit bij die atoomklok, met zijn seiko omhoog en als die 6 uur aangeeft dan starten ze de klok. De rest van wereld past dan de tijd daarop aan

En ga er maar van uit dat er meer electronica aan vast zit dan je hier ziet; dit is alleen het reactorvat.

Natuurlijk zit er meer electronica aan vast dan je hier ziet, dat snap ik ook. Maar hoe is de tijd op het begin van de klok vastgesteld?
Hieronder wordt vermeld dat dat gedaan is door de draaiing van de aarde, dat zal best kunnen, maar hoe nauwkeurig is dat gedaan? Ook tot op weet-ik-veel hoeveel decimalen? Of wordt dat continu bijgesteld, dan heeft deze klok dus ook weer geen nut met zijn kleine afwijking.

De tijd was er en er werd bepaald wat die tijd betekend.
Tijd is alleen maar een begrip dat wij hebben bedacht om het nut achter dag/nacht te zien.

Wiki:
Since 1967, the second has been defined to be the duration of 9,192,631,770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium 133 atom.

Dat wil zeggen dat deze klok dat nog nauwkeuriger kan meten en ze hebben dus dit ding gelijk gezet op de tijd en niet andersom.

***EDIT***
(Maar als ik even verder had gescrolled had ik de lange versie kunnen lezen )

[Reactie gewijzigd door Yezpahr op 28 augustus 2011 20:53]

Tijd is helemaal niet door ons bedacht. (hoe kom je er op?). Tijd is een lineaire dimensie die 1 kant opgaat (of de andere igv antimaterie). Welke kant is bv. te bepalen door entropie.
Wij hebben tijdsbepaling nodig om te weten wanneer we moeten zaaien en oogsten, slapen en opstaan, eten, voor navigatie, betalingstermijnen etc etc. Daarvoor gebruiken we onze biologische klok, de zon en maan, zandlopers, mechanische uurwerken en dus de atoomklok.

Deze klok meet helemaal niet de tijd maar het aantal trillingen van het Cs133 atoom. Wij hebben bepaald dat dat een constante is. Maar is dat ook zo? Er zijn wetenschappers die het daar niet mee eens zijn. Dit zou namelijk betekenen dat van een aantal planeten hun omloopsnelheid zou toenemen (onmogelijk).
Als de waarde van de energieniveaus in atomen afnemen (deze hebben nml ook een oorzaak, en waarom zou dat niet kunnen) veranderd de trilling ook. Tegelijkertijd gaat dan ook de lichtsnelheid veranderen en krijg je redshift iets wat toegeschreven wordt aan een dopplereffect.
Frappant is echter dat als je alle redshifts van alle hemelichamen gaat corelleren met hun relatieve omwenteling tov de aarde de redshift gequantificeerd is (hij gaat dus stapsgewijs) hetgeen inhoud dat de roodverschuiving van sterren geen dopplereffect is. Dus c is niet constant, en de trilling van Cs133 ook niet. Er zit ook een duidelijke logaritmisch afnemende trend in de metingen van c totdat men met de atoomklok is gaan meten.

Een andere manier van tijdmeting is de siderische tijd, omloopbaan van planeten. Die zijn echter minder nauwkeurig omdat dat een mechanisch systeem is dat langzaam vertraagd. Maar voor ons wel de meest zinvolle methode, behoudens dan voor veel natuurkundige metingen.

Sinds Einstein en zijn relativiteitstheorie weten we dat dat niet een op zichzelf staande dimensie is maar afhankelijk van de zwaartekracht en snelheid.

De klok in Boulder (Colorado) was (voorheen) identiek en gaf toch een andere tijd aan. Omdat hij hoger staat t.o.v het centrum van de aarde en dus de zwaartekracht iets minder is.

Zo is er ook een verschil in deze atoomtijd en siderische tijd. Daarom moet er ook om de paar jaar een schrikkelseconde worden toegevoegd. Zogenaamd om de variatie in de omlooptijd van de aarde op te vangen.

[Reactie gewijzigd door ]eep op 29 augustus 2011 01:03]

Dus c is niet constant, en de trilling van Cs133 ook niet.

De definitie van de meter is gelinkt aan die van de seconde dmv de lichtsnelheid c. Dat betekent dus dat een hypothetische verandering van c invloed heeft op de meter en niet op de seconde.

Deze klok meet helemaal niet de tijd maar het aantal trillingen van het Cs133 atoom. Wij hebben bepaald dat dat een constante is. Maar is dat ook zo? Er zijn wetenschappers die het daar niet mee eens zijn. Dit zou namelijk betekenen dat van een aantal planeten hun omloopsnelheid zou toenemen (onmogelijk).

Waar haal je dit vandaan? De omlooptijd van planeten is bij lange na niet zo nauwkeurig (10^-16) te bepalen. Het is dus onmogelijk de nauwkeurigheid van een atoomklok te testen met omloopsnelheden.

Als de waarde van de energieniveaus in atomen afnemen (deze hebben nml ook een oorzaak, en waarom zou dat niet kunnen) veranderd de trilling ook. Tegelijkertijd gaat dan ook de lichtsnelheid veranderen en krijg je redshift iets wat toegeschreven wordt aan een dopplereffect.

Volgens de (gevestigde) natuurkunde is een cesium-133 atoom hier en nu precies hetzelfde als op een andere planeet, en over een miljard jaar. Dit maakt het een goed uitgangspunt voor de definitie van een eenheid. Juist ondanks externe invloeden zoals redshift.

Sinds Einstein en zijn relativiteitstheorie weten we dat dat niet een op zichzelf staande dimensie is maar afhankelijk van de zwaartekracht en snelheid.

Dit is al een eeuw standaard natuurkunde en dit weten ze in het Britse National Physical Laboratory zeker ook. Atoomklokken in bijvoorbeeld GPS satellieten kunnen hiervoor gecorrigeerd worden.

Zo is er ook een verschil in deze atoomtijd en siderische tijd. Daarom moet er ook om de paar jaar een schrikkelseconde worden toegevoegd. Zogenaamd om de variatie in de omlooptijd van de aarde op te vangen.

Dit heeft niks te maken met de nauwkeurigheid van deze klok, of met de definitie van de seconde. Maar gewoon met het feit dat wij graag om 12:00:00 uur de zon op het hoogste punt hebben (in Greenwich). Bovendien zijn deze variaties (een seconde iedere paar jaar) van een andere orde dan de nauwkeurigheid van deze klok (een seconde iedere 138 miljoen jaar).

[Reactie gewijzigd door poefel op 29 augustus 2011 11:35]

Wij hebben tijdsbepaling nodig om te weten wanneer we moeten [...], slapen en opstaan, eten, [...] etc

Wanneer we moeten eten of slapen gaan baseert ons lichaam vooral op bepaalde afwijkingen van de homeostase, denk aan energie in ons bloed, de hoeveelheid licht om ons heen, etc. Daar heeft tijd dus alleen indirect wat mee te maken.

Daarbij bedoelt Yezpahr waarschijnlijk eerder met het "bedenken van tijd" dat wij een arbitrair label, zoals "zes uur" aan een bepaald tijdspunt toeschrijven. Het woord tijd heeft in het nederlands twee betekenissen; tijdsverloop en tijdstip.

@japsai
Yup, ik dacht dat ik dat wel duidelijk maakte, maar bedankt voor het benadrukken van mijn bedoeling, ik kon het zelf niet mooier verwoorden.

Maar, die klok die hoger staat, heeft ook een hogere snelheid. Waardoor de rest dat een minder snelle snelheid (die dus lager staan) iets sneller door de tijd bewegen. En jij in een hoger gelegen gebied een klok hebt die achterloopt.


Alleen jammer dat de relatieve snelheid hetzelfde is

"Tijd is een lineaire dimensie die 1 kant opgaat (of de andere igv antimaterie)."

Als tijd niet lineair is zullen wij het nooit weten. Eerst zul je een geldig referentiepunt moeten kiezen om dat aan te tonen.... dat is er niet. Tijd kan heen en weer dansen zonder dat wij het merken. Wij weten niet of we voor of achteruit leven.

Tijd: een bijproduct van de dimensie (of multidimensionele vector) waarlangs ons bewustzijn georienteerd is.

Waarom kan tijd geen instabiel / a-lineair macro-veld zijn dat het universum omvat?

Als tijd nu ineens 100 jaar stil zou staan zouden we het totaal niet doorhebben en daarna gewoon precies doorgaan waar we gebleven waren. (Maar hoe meet je die honderd jaar als tijd stilstaat? )

[Reactie gewijzigd door E_E_F op 29 augustus 2011 15:33]

De absolute tijd is nauwelijks interessant, wetenschappelijk gezien.

Waar het om gaat is dat de *variatie* van de tijd (of frekwentie) bron zo klein mogelijk is. Oftewel, dat de seconde die er mee gemeten wordt exact even lang duurt als de volgende seconde die er mee gemeten wordt.

Ik dacht dat men recent had ontdekt dat quasars nauwkeuriger zijn dan atoomklokken. Maar als dat zo is dan zou je om je atoomklok te calibreren het licht (of radiosignaal) van de quasar met een berekenbare vertraging door kunnen geven als startsignaal van je atoomklok.
De echte tijd op aarde kun je vervolgens vaststellen aan de hand van het quasar signaal dat het dichts bij zonsopgang valt op 31 December middernacht of door te kiezen waar op aarde de zon het eerste opkomt op 1 Januari.

Ik dacht dat men recent had ontdekt dat quasars nauwkeuriger zijn dan atoomklokken

Dat lijkt me eerlijk gezegd nogal sterk. Voordat een dergelijk signaal de aarde heeft bereikt heeft het nogal een weg afgelegd door allerlei gravitatievelden die de lengtes tussen pulsen kunnen beïnvloeden.

Dat is inderdaad de eerste conclusie geweest toen er een afwijking werd gemeten tussen een pulsar heel ver weg en een atoomklok op aarde. Bij nadere beschouwing bleek de afwijking een voorspelbaar ritme van zo'n 365 dagen te bevatten, de nieuwe conclusie luidde dan ook, dat een pulsar, dode ster, bijzonder nauwkeurig blijkt te zijn en de atoomklokken op aarde een afwijking hebben vanwege fluctuaties in de gravitatie die verband houden met de baan van de aarde rond de zon.

De lengte van de seconde is bepaald aan de hand van het verval van atomen. Oftewel als er "dit" gebeurt dan is er een seconde voorbij. Maar stel, door een botsing van twee atomen in de kamer komt "dit" ineens iets eerder en verschyift het ritme. Dat betekent voor de klok dus dat de tijd veranderd en de klok een honderdste van een nanoseconde vooruit loopt op de rest.

Door onderzoek te doen naar het verschijnsel waardoor "dit" ineens verschoven is kan je dus nauwkeurig voorspellen wanneer "dit" gebeurt. En daardoor kun je de klok dus nauwkeuriger maken. Het gaat er niet om wie het heeft bepaalt. Het gaat erom dat het constant blijft.

Precies, dat vraag ik me ook af. Hoe is bepaald dat deze klok goed loopt? Heeft iemand gezegd: "Nu is het zes uur, zet hem aan!"?

Als ze zon op zijn hoogste punt staat, is het 12 uur...

[Reactie gewijzigd door airell op 29 augustus 2011 10:07]

Nee, als de zon op zijn hoogst staat is het 13:00 uur in de wintertijd en 14:00 uur in de zomertijd. Onze tijdzone klopt namelijk niet helemaal. Daarom dat de zomertijd nergens op slaat, we zitten dan 2 uur van de werkelijke tijd af.

[Reactie gewijzigd door hbvvw op 29 augustus 2011 14:08]

atoomklok, waar werken deze nu op?
ohhohh wat zou het zijn, mischien kernenergie die hij zelf produceert...

Dat was ook mijn gedachte.

Die klok heeft wel héle precieze seconden, maar wat of wie bepaalt hoe laat het is?

Dat bepaalt de draaing van de aarde toch gewoon? 1x precies rond delen door 24 dan heb je precies een uur, dat precies delen door 60 dan heb je precies een minuut etc.

[Reactie gewijzigd door j005t op 28 augustus 2011 14:46]

Dat bepaalt de draaing van de aarde toch gewoon? 1x precies rond delen door 24 dan heb je precies een uur, dat precies delen door 60 dan heb je precies een minuut etc.

Ten eerste draait de aarde niet 1 keer om z'n as in 24 uur, maar in ongeveer 23 uur, 54 minuten en 4,1 seconden. Die 24 uur is gebaseerd op de stand van de zon in de lucht, maar omdat de aarde ook om de zon zelf draait moet ie telkens net iets verder om z'n as draaien dan een volledige omwenteling om de zon weer op dezelfde plek in de hemel te laten komen.

Ten tweede is de lengte van een seconde dus tegenwoordig niet meer gebaseerd op de lengte van een dag, maar op een nauwkeurig meetbaar natuurkundig proces (zie het artikel) dat de oude definitie redelijk goed, maar niet volledig, benadert.

Betekent dat dat de lengte van een uur of minuut varieert over de tijd? De aarde gaat steeds langzamer draaien. Niet veel, maar op de schaal van de nauwkeurigheid van deze klok zeer significant.

Klopt, daarom wordt er zo nu en dan een schrikkelseconde ingevoegd.

Nou, dus niet helemaal. De tijd die we in het dagelijks leven gebruiken verspringt zo natuurlijk steeds, maar de tijdsmeting zoals een natuurkundige of technicus die vaak nodig heeft (zie al het commentaar over GPS) heeft toch echt een constante tijdseenheid nodig, en daarom is een tijdseenheid niet van de draaiing van de aarde af te leiden is. Het zijn nèt verschillende maten.

[Reactie gewijzigd door bwerg op 28 augustus 2011 17:01]

Deze klok moet je ook meer zien als een hele goede stopwatch. Sommige proeven hebben profijt van nog beter klokken om intervallen te meten, niet zozeer de huidige tijd

Exact zoals je het zegt idd- die klok bepaalt niet expliciet "hoe laat het is", dat doen mensen zelf, maar de interval waarmee de seconden wegtikken, wordt bepaald door het cesium-atoom. Net als bij een stopwatch, heb je links de uren, daarna minuten en dan seconden etc.- bij het atoom is het andersom, links gevisualiseerd dicht bij de atoomkern heb je de snelste trillingen, ieder stapje naar rechts op de schaal (elektron-banen) ga je steeds tragere tikken zien, waarbij uiteindelijk de seconden maat gevonden wordt en die is loepzuiver constant zeg maar, door de aard van het verschijnsel.

Een mooie docu is die van BBC Horizon "What time is it" met Brian Cox, die op zoek gaat naar de aard van tijd. Hier wordt dit cesium-atoom ook in behandeld en nog een aantal andere methoden om tijd "de maat te nemen" (i.v.m. draaiing vd aarde etc.)
Een klok is een mooi instrument, maar uiteindelijk loopt tijd echt voor iedereen anders, omdat nagenoeg iedereen beweegt. Hierdoor beleeft iedereen een andere tijd (relativiteitstheorie), alleen is dit zo marginaal dat wij het nagenoeg niet merken.
(Een Concorde-piloot die continu mach2 zou vliegen, leeft een halve seconde langer over 40 jaar vliegcarrière t.o.v. zijn niet vliegende medemens met die snelheid- het tweeling-effect.)

Dat doet de mensheid zelf. Ik denk dat het geleidelijk is gegaan waarbij de tijd steeds nauwkeuriger werd vastgesteld. Heel vroeger had je misschien iemand die 's ochtends als de zon opging op de trompet blies en dat 's middags en 's avonds ook zo ongeveer. Toen kreeg je klokken en was de kerkklok in een stad de standaard van de tijd. Iedere stad zo dus z'n eigen tijd. Met de komst van spoorwegen werd de tijd nationaal gelijkgetrokken, etc.

Op zich maakt het niet uit hoe laat het is. Dat is louter een afspraak tussen mensen (net zoals bepaalt is hoe lang 1 seconde duurt). Het nut van deze atoomklokken is dat ze eens deze afspraak is gemaakt zich daaraan houden binnen een bepaalde nauwkeurigheid. Natuurlijk is deze nauwkeurigheid enkel nog maar nuttig voor de wettenschap, praktisch kunnen we er niet veel extra mee doen.

Een atoomklok geeft exact elke seconde een puls. Een atoomklok weet niet hoe laat het is.

_{En hoe zet je deze klok op de juiste tijd?}

Met mijn horloge. Mijne geeft 2x per etmaal exact de juiste tijd aan.....


Het betreft een defect horloge

Wat ik me afvraag; atoomstoffen hebben een halfwaardetijd, met andere woorden; na verloop van tijd worden de stoffen die straling uitgeven, minder actief. Is de halfwaardetijd van cesium-fontein zo hoog dat het spul in 138 jaar nauwelijks veranderd?

Edit: De halfwaardetijd van Cesium 137 is 30 jaar..
Bron. Hoe kan die klok dan in 138 jaar (wat ruim 4 keer de halfwaardetijd is) nauwelijks veranderen?

[Reactie gewijzigd door Pixeltje op 28 augustus 2011 13:46]

Cesium-133, dat men gebruikt, is een stabiele isotoop van cesium (sterker nog, het is de enige stabiele isotoop van het element), en heeft dus geen halfwaardetijd

Halfwaardetijd is alleen bij instabiele isotopen natuurlijk.

[Reactie gewijzigd door wildhagen op 28 augustus 2011 13:48]

138 miljoen jaar
Is dus wel wat meer als 4x de halfwaardetijd

Het is een veelgemaakte fout, maar een atoomklok heeft helemaal niks van doen met verval van radioactieve isotopen. Verval van isotopen is, volgens de huidige stand der wetenschap, een stochastisch proces: wanneer een atoom vervalt is volledig onvoorspelbaar. Dat een blok radioactief materiaal een constant niveau straling produceert komt alleen maar door "de wet van de grote getallen". Nauwkeurig een tijdsduur bepalen aan de hand van radioactief verval is volstrekt onmogelijk.
Hoe het wel werkt kan ik niet eenvoudig uitleggen (en snap ik zelf ook niet volledig), dus ik kan je helaas alleen doorverwijzen naar het Wikipedia artikel.

Wat ik me afvraag; atoomstoffen hebben een halfwaardetijd, met andere woorden; na verloop van tijd worden de stoffen die straling uitgeven, minder actief. Is de halfwaardetijd van cesium-fontein zo hoog dat het spul in 138 jaar nauwelijks veranderd?

Het is een misvatting dat atoomklokken met radioactiviteit werken.Integendeel.De atomen in een atoomklok moeten juist enorm stabiel zijn.Atoomklokken zijn gebaseerd een hyperfijn overgang van het element cesium 133.Dat is in wezen een spectraalovergang die niets met radioactiviteit te maken heeft.

je bedoeld 138 miljoen jaar?

Eens in de 138 miljoen jaar verzetten en dan zul je altijd zien dat je het zelf moet doen. Laat maar zitten ik koop dan liever een klok die zich synchroniseert met het internet.

Een klok die synchroniseert met internet? Daar heb je meer hardware voor nodig dan een DCF77 ontvanger die al jaren bestaat. Alle radio controlled klokken in Europa werken daarmee. http://nl.wikipedia.org/wiki/DCF77

en waar denk je dat die tijd op het internet vandaan komt?

Dat is de grap....

Geweldig..... Ik draai mijn klokje wel eens in de zoveel tijd een minuutje terug.
Het zou wel fijn zijn als horloges konden communiceren met de atoomklok zodat je altijd de precieze tijd kan hanteren, maar ach, dan moet iedereen zo'n horloge/klok hebben anders heeft het nog weinig zin.

[Reactie gewijzigd door Thorgrem op 28 augustus 2011 13:39]

Die zijn er!

http://mygshock.com/wiki/Atomic_Sync_Signal

Onze klok in de huiskamer zet zichzelf ook automatisch goed, best grappig om te zien.

Bestaan al, er zijn al horloges met RC communicatie die zich zelf synchroniseren.
Ik heb zelf een horloge die dit elke nacht doet,het is een casio met zogenoemde wave captor technieken.

Zit volgens mij tegenwoordig in de meeste horloges die je bij de juwelier kunt kopen voor +- 100 euro.

Nooit gehoord van DCF ?

http://nl.wikipedia.org/wiki/DCF77

Ach ja - in een doe het zelf elektronica blad, in februari 1987! De DCF77 ontbanger (omdat die wel in de BeNeLux te ontvangen was)

Die bestaan al lang, die synchoniseren zich via radiogolven met een dichtsbijzijnde zender. Mijn synchoniseert zich zelke 02:00 or 03:00 (winter/zomertijd). Hier wat meer informatie: http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_clock

@ Bericht
Als ik het goed begrijp is de meting van de trillingen van de cesiumatomen nauwkeurig? Dus dat die per gedefinieerde seconde er maar enkele trillingen vanaf zit?

Je klokje terug draaien of vooruit maakt voor ons dagelijks gebruik niet zo gek veel uit, maar de nauwkeurigheid van tijd bijhouden is wel van belang als je bijvoorbeeld je locatie wilt berekenen. Als je midden op zee bent en je wilt berekenen hoever je naar het oosten/westen zit dan maakt een minuut per dag een heel groot verschil.

nog nooit gehoord van de casio radiocontrolled horloges? (en zo zijn er vast wel meer horloges die dit kunnen) deze communiceren met de atoomklokken via radiosignalen.

verder is dit wel heel precies, alleen dit is ook nodig omdat deze klokken gebruikt worden om bijvoorbeeld lanceringen van rakketen te timen, zit je daar een seconde er naast kun je best een botsing krijgen

Hiermee kun je je computer thuis synchroniseren met het DCF77 atoomsignaal uit Duitsland:

http://www.okaphone.com/artikel.asp?id=459638

(al kan dat ook gratis, via NTP)

Ja maar naar welke tijd?

ntp: Network Time Protocol voor computers. Met lagen van meer en minder nauwkeurig time servers.

[Reactie gewijzigd door The Van op 29 augustus 2011 13:33]

Als er geen ´vast´ tijdpunt is, dan kunnen we net zo goed al onze Tom-Tommetjes weggooien, aangezien die elke pak hem beet seconde het verschil in afstand dat we afleggen, meten. Als er dan een tijd verschil is tussen jouw Tom-Tom en de satelliet, kan hij geen correcte informatie geven over jouw plaats, snelheid ect.

Correct me if I'm wrong.

[Reactie gewijzigd door erikbond op 28 augustus 2011 13:47]

Ik denk dat een PND werkt met een tijdsverschil tussen meetpunt 1 en 2, en niet een verschil tussen meetpunt 1 en ingestelde datum+tijd van apparaatje zelf.

Een satelliet heeft een tijd die hij doorgeeft aan je tomtom. Het verschil in de tijd van de tomtom en dat van de satelliet is de tijd die het signaal nodig had om bij je tomtom te komen. Daarmee trekken je de afstand uit. Zonder"vaste" tijd in de satelliet, is die berekening niet goed te doen.

neen, de GPS sateliet stuurt constant met dezelfde interval een signaal uit

het gps app ontvangt dit signaal van meerdere satelieten.
hij zal van sat1 elke x-tijd een signaal ontvangen
het verschil van tijd daartussen wordt berekend en samen met dat van een aantal andere satelieten levert dan uw lokatie op.

als je van sat1 een signaal krijgt en je beweegt zal je het 2de signaal dan op een exact interval is verstuurd NET iets later krijgen omdat je verder weg bent van die sateliet.
dat verschil bepaald dan uw 'snelheid' in die richting.
meerdere signalen laten toe uw positie te berekenen tov van die satelieten.

tijd van gps doet niets ter zaken (dat krijgt hij mee met de signalen)
uw gps app stuurt GEEN gps signalen uit, ontvangt enkel

Afgezien van het voor de hand liggende om je klokken gelijk te zetten op het moment dat je vertrekt, is dat nog een hele interessante stelling: Ten tijde van de originele GPS-satellieten waren er nog wetenschappers die twijfelden aan relativiteitstheorie en in die satellieten was het systeem dat compenseert voor die effecten uit te schakelen.

Nee, onzin. Die wetenschappers bestonden niet. De effecten waren al ruim genoeg bekend uit eerdere experimenten (zelfs op grotere schaal, in 1919 werd de zonne-eclips van Mercurius gemeten).

Er was hooguit enige twijfel over het bestaan van andere, vergelijkbare effecten, maar op basis van de toen bekende kennis waren die hooguit 1% van het effect uit de relativiteitstheorie. (Uit moderne metingen van Cassini weten we dat andere effecten op deze schaal hooguit 0,002% kunnen zijn)

Als dit de meest nauwkeurige klok ter wereld is, hoe heeft men dat dan gemeten?
en hoe is de afwijking van 1 seconde per 138 miljoen jaar berekend?

Niet, dat is uitgerekend..

Ja en de vraag is dus. Hoe doe je dat, want over 138 miljoen jaar weet niemand meer of dat nou ook echt klopt. Ik kan ook wel zeggen dat mijn iPod op 100 miljoen miljard jaar (veel dus) misschien een halve seconde laat vallen, maar hoe toon je dat aan? Welke berekening zit daar achter?

Als je elke dag een euro krijgt heb je na 7 dagen 7 euro. Als de atoomklok elke 2 maanden dezelfde afwijking krijgt kun je toch op dezelfde manier uitrekenen hoe lang het duurt tot de seconde bereikt is?

Bijna Als de afwijking elke dag hetzelfde is, dan zouden we ervoor compenseren. Maar in werkelijkheid is de afwijking random. => Als je elke dag een euro opgooit, en 'm mag houden als hij munt-boven landt, dan heb je na een week (gemiddeld) 3.50 euro.