Artikel ini menerangkan asal-usul dan kerja-kerja jam atom dan bagaimana ia digunakan untuk menyegerakkan rangkaian komputer di seluruh dunia menggunakan pelayan NTP.

Dalam masa jam elektronik konvensional disimpan dengan menjalankan arus elektrik melalui pengayun yang menghasilkan isyarat elektrik berulang yang kemudiannya ditadbir oleh kristal kuarza untuk menjaga ketepatan. Pengayun kristal ini jauh lebih tepat daripada jam mekanikal tetapi masih akan hanyut, mungkin lebih dua kali seminggu.

Untuk kegunaan pengayun kristal sehari-hari adalah cara yang baik untuk mengesan masa; Dalam kehidupan sehari-hari kita, yang kedua membuat sedikit perbezaan, bagaimanapun, sebagai cahaya atau gelombang radio dapat bergerak 300,000 mil dalam satu detik, beberapa teknologi tinggi seperti navigasi satelit atau komunikasi global, memerlukan lebih banyak ketepatan yang mungkin.

Jam atom adalah peranti masa yang menggunakan frekuensi resonans atom yang diketahui oleh atom untuk menjaga masa. Jam atom pertama yang benar-benar tepat dibina di 1955 di Makmal Fizikal Kebangsaan di UK dan didasarkan pada atom cesium -133 yang berayun tepat pada 9,192,631,770 setiap saat.

Angin ini sebenarnya merupakan isyarat berulang dari radiasi gelombang mikro yang dipancarkan oleh elektron dalam atom apabila mereka menukar tahap tenaga. Banyak jam atom dirancang untuk mewujudkan keadaan yang betul untuk menyebabkan dan menambah ayunan.
Walaupun atom-atom lain boleh digunakan, ayunan (9,192,631,770 kedua) dari atom cesium -133 kini diterima oleh Sistem Unit Antarabangsa sebagai definisi satu saat.

Jam atom pada umumnya sangat besar dan membentuk banyak alat yang sangat teknikal seperti kekosongan dan memerlukan pasukan saintis untuk menjaga dan memantau jam. Kebanyakannya merujuk kepada kesan sampingan yang tidak diingini seperti frekuensi atom-atom lain dalam jam dan juga peleburan graviti (di mana mengikut teori teori Einstein pada ketinggian yang berbeza berjalan berbeza kerana perbezaan dalam medan graviti) Ini menjadikan jam atom sangat mahal.

Mujurlah banyak makmal fizikal negara berskala besar menghantar isyarat masa radio dari jam atom mereka yang boleh digunakan untuk menyegerakkan pengayun kristal standard juga.

Jam atom juga merupakan asas GPS (Global Positioning System) kerana setiap satelit mengandungi jam atom sebagai masa yang tepat adalah penting untuk kedudukan (kedudukan di mana-mana yang terdiri daripada arah, halaju dan masa).
Isyarat GPS juga boleh digunakan untuk menangkap isyarat masa. Kini kini rangkaian komputer yang paling biasa mengekalkan masa yang tepat yang juga penting dalam banyak komunikasi dan aplikasi.

Kebanyakan rangkaian komputer menggunakan pelayan NTP (Protokol Masa Rangkaian) untuk menyatukan peranti mereka kepada isyarat masa atom yang diterima melalui rangkaian GPS.

Skala masa sejagat, UTC (Waktu Bersama Selaras), telah dibangunkan berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom, TAI (Waktu Atom Antarabangsa). Akaun UTC untuk melambatkan putaran Bumi dengan menambahkan detik lompat ke TAI supaya dapat mengelakkan perjalanan secara beransur-ansur malam ke hari (walaupun itu akan mengambil masa 40,000 tahun) dan membolehkan seluruh dunia berkomunikasi menggunakan skala masa yang sama.

Jawatan ini telah ditulis oleh Richard N Williams

Richard N Williams adalah seorang pengarang teknikal dan pakar dalam Server dan Waktu industri NTP Penyelarasan. Richard N Williams di Google+