Apakah Jam Atom?

Jam Atom FOCS-1 di Switzerland dihasilkan pada tahun 2004 mempunyai ralat 1 saat bagi setiap 30 juta tahun.

Jam Atom atau lebih dikenali sebagai ‘atomic clock’ merupakan jam yang diselaraskan waktunya mengikut jam atom yang berada di Colorado, United States sebagai waktu piawai. Jam ini akan menerima isyarat gelombang radio yang dipancarkan melalui beberapa frekuensi untuk melaraskan semula waktu mengikut jam tersebut.

NBS 1 jam atom pertama menggunakan caesium.

Jam atom bukanlah bermaksud jam yang menggunakan kuasa nuklear seperti yang anda sangkakan, ianya hanyalah jam yang menggunakan bahan yang mampu menghasilkan frekuensi yang stabil bagi memastikan jam tersebut mampu memberikan bacaan waktu yang tepat (tanpa perubahan waktu untuk satu tempoh yang lama). Semakin tinggi ketepatan waktu ini maka semakin tepatlah bacaan jam yang dihasilkan.

Usaha untuk membangunkan jam atom telahpun dicadangkan sejak tahun 1879 lagi oleh Lord Kelvin, iaitu seorang pakar fizik matematik dan engineer dari England. Bagaimanapun ia hanya boleh dibangunkan pada 1930’an apabila Isidor Rabi berjaya menemui kaedah ‘magnetic resonance’ sebagai salah satu kaedah yang praktikal untuk membangunkan jam atom ini. Jam atom pertama dihasilkan pada tahun 1949 di US National Bureau of Standards (NBS) atau hari ini dikenali sebagai National Institute of Standards and Technology (NIST). Jam pertama yang dihasilkan ini tidaklah mencapai ketepatan seperti yang diharapkan namun ia merupakan titik tolak penghasilan jam atom yang lebih baik.

Jam atom bersaiz mini dihasilkan pada tahun 2004.

Jam atom berketepatan tinggi pertama dihasilkan menggunakan ‘caesium standard’ dan dihasilkan oleh Louis Essen pada tahun 1955 di National Physical Laboratory di UK. Menggunakan kaedah ini piawaian waktu diubah kepada piawaian waktu atom.

Bagi melaraskan waktu mengikut waktu jam atom ini pula alat penerima radio diletakkan di dalam peralatan yang lain seperti jam dan peranti GPS. Penerima radio ini amat kecil dan akan menerima isyarat daripada pemancar-pemancar yang ada untuk melaraskan waktu bagi setiap hari atau selang beberapa hari. Manakala peralatan seperti komputer pula akan diselaraskan waktunya apabila ia disambungkan ke talian internet.

NST F1 digunakan sebagai waktu piawai di NIST.

Ketepatan waktu amat penting bagi melancarkan proses pemindahan maklumat, merekod data bagi sistem komunikasi. Malah dalam sektor industri penghasilan peralatan-peralatan ini juga memerlukan satu piawai yang tepat sebagai rujukan yang tetap (standard). Maka penghasilan jam atom sudah pasti merupakan satu penghasilan yang amat penting dalam kehidupan kita hari ini.

Mungkin tidak semua antara kita yang perlu memakai jam berketepatan tinggi seperti jam atom. Namun pengetahuan mengenainya amat penting memandangkan kita menjalankan urusan seharian berpandukan masa piawai tersebut secara sedar ataupun tidak. Setiap kali kita membuat panggilan telefon contohnya waktu yang direkodkan bagi memastikan caj panggilan tersebut perlulah tepat. Bagaimana caj tersebut dikira sekiranya ia menggunakan waktu yang terdapat pada peralatan telefon bimbit anda yang lewat beberapa minit?