החלק המורכב ביותר בבניית שעון אטומי הוא תהליך הכוונון. בכוונון מנטרלים תופעות לוואי לא רצויות, כגון תדירויות ממעברי אלקטרונים אחרים, עיוותים של שדות קוונטיים והשפעות טמפרטורה במנגנון. לדוגמה, תדירות גלי הרדיו יכולה להיות מכוונת בצורה גלית מעלה ומטה כדי ליצור אות מאופנן בתא הפוטואלקטרי. אז אפשר להפריד מסר מאופנן מן האות של התא כדי ליצור סחף לזמן ארוך בתדירות הרדיו. בדרך זו, התכונות הקוונטיות המדויקות עד מאוד של תדירות המעבר האטומית של הצסיום יכולה לשמש לכיוון מתנד המיקרוגל לאותה התדירות (פרט לסכום קטן של חריגה). כאשר שעון מודלק לראשונה, לוקח זמן מה עד שהוא מתייצב ומגיע לדיוקו המרבי.
מונה סופר את הגלים שמייצר משדר הרדיו. מחשב קורא את המונה, ומבצע המרה למספר כך שניתן להציגו כשעון דיגיטלי, או גל רדיו משודר.
שיטות אחרות לבניית שעונים אטומיים מיועדות לשימושים אחרים. שעוני רובידיום ידועים בזכות מחירם הנמוך וגודלם הקטן (עד כ־400 סמ"ק) ויציבות לזמן קצר. הם נמצאים בשימושים מסחריים, ניידים, ובתחום התעופה. מייזרי מימן (המיוצרים לעיתים קרובות ברוסיה) הם בעלי יציבות טובה יותר לזמן קצר, אך דיוק טוב פחות לאורך זמן.
לעיתים תקן אחד משמש לתיקון אחר: לדוגמה, שימושים מסחריים של תקן הרובידיום קיימים במקלטי GPS.
נושא פרקטי חשוב הוא משך חיי המדף. לשפופרות רובידיום אורך חיים של למעלה מ־10 שנים ומחירן כ־50 דולר. לעומת זאת, אורך החיים של שפופרות צסיום לשימושים לאומיים הוא כ־7 שנים ומחירן כ־$35,000. להתקני מימן חיי מדף בלתי מוגבלים.
מחקר.
רוב המחקר על שעונים אטומיים עוסק בהקטנת ממדיהם, תוך שמירה על דיוק, אמינות ומחיר נמוך, דרישות שבבסיסן סותרות זו את זו.
מחקר רב מתרכז בסוגים שונים של מלכודות יונים. תאורטית, יון בודד אשר מושהה אלקטרומגנטית, יכול להיבחן זמן ארוך, דבר העשוי להעלות את דיוק השעון, כמו גם גודלו וצריכת האנרגיה שלו.
במציאות, שעונים חד־יוניים אינם בעלי דיוק מעולה לזמן קצר, בשל התנועה הרבה של היונים. במחקר משתמשים בקירור לייזר של יונים, עם מהודים (מכשירים המגבירים גלים על ידי תהודה) המגדילים את היציבות לזמן קצר. רוב הקושי נעוץ בנטרול הטמפרטורה ותוצרים מכניים של הרעש במהודים ובלייזרים. השיטה הטובה ביותר כיום היא קירור מהודי ספיר לטמפרטורה של הליום נוזלי. על אף שמלכודת היונים קטנה מאוד, הציוד הנלווה עדיין גדול.
כמה חוקרים פיתחו שעונים עם גאומטריות שונות של מלכודות יונים. לעננים ליניאריים של יונים יש דיוק טוב יותר לזמן קצר מאשר זה של יונים בודדים.
המערכות הטובות ביותר משתמשות ביונים של כספית. יונים נוספים עומדים כיום לניסויים. לאיזוטופ מסוים של איטרביום יש תדירות תהודה מדויקת באחד ממצבי המעבר שלו. לסטרונציום יש מצב מעבר שאינו מדויק, אך ניתן לשלוט בו בלייזרים. הדבר יכול לאפשר שעון זול, קומפקטי ועמיד לטווח ארוך.
החזרה מלאה
המוזיאון האמריקאי לאומנות עממית
פפין הגוץ
פפין השלישי או הצעיר (לטינית: Pippinus Iunior; 714 – 24 בספטמבר 768), הידוע גם כפפין הגוץ, היה מאיור דומוס ולאחר מכן שליט הפרנקים משנת 751 עד למותו בשנת 768. המלך הראשון לשושלת הקרולינגית. בנו הצעיר של קרל מרטל ("הפטיש"), ואביו של קרל הגדול. הוא היה השלישי שנשא את השם 'פפין' בביתו, אחרי פפין הזקן ופפין האמצעי, ונודע בשל כך כ'צעיר'. הכינוי 'הגוץ' החל להופיע עבורו ברשומות במאה ה-12.
קורותיו.
פפין נולד כבן שני לכרוטרוד (690–724) ולקרל מרטל בעיירה ז'ופיל, חלק מממלכת אוסטרזיה הפרנקית, שנשלטה על ידי שושלת המרובינגים (כיום חלק מהעיר לייז' בבלגיה).
אביו היה "השר על הבית" (מאיורדומוס) של המלך המרובינגי.
בשנת 740 התחתן עם בארטרדה מלן, ולזוג נולדו שישה ילדים ששלושה מהם שרדו עד לבגרות. הבולט שבהם הוא קרל הגדול.
בשנת 741, אחר מות אביו, קרל מרטל, עברה משרת המאיור-דומוס וכוחה ליד פפין ואחיו קרלומן, בניו החוקים של מרטל. אחיהם למחצה גריפו נכלא על ידי שני האחים במנזר. קרלומן האדוק פרש לחיי נזירות בשנת 747 והשאיר את השלטון על הממלכה הפרנקית בידיו של פפין, ששימש כמאיור-דומוס של המלך המרובינגי כילדריך השלישי. למעט תוארו כמלך, לכילדריך לא היה כוח ממשי, וכל ההשפעה וקבלת ההחלטות רוכזה בידיו של פפין. באותה שנה נמלט גריפו מן המנזר שבו היה כלוא וחיפש מחסה אצל אודילו מבוואריה, שהיה נשוי לאחותו של פפין, הילטרודה. בתגובה כפה פפין, על אודילו הכרה במנהיגותו, ולאחר מותו של הלה (ב-748), מינה את טסילו השלישי כדוכס האחראי על האזור.
פפין החליט בשלב זה להפוך למלך באופן פורמלי, ולא רק מעשי. הוא פנה לאפיפיור זכריה בשאלה, מי צריך להיות המלך - זה שיש לו את כוח בפועל או זה אשר מחזיק בתואר. התשובה הייתה ידועה מראש: האפיפיור זכריה היה תלוי בכוחו של פפין וצבאו שיגן עליו מפני הלומברדים. בשנת 751, לאחר שקיבל את תמיכתו של האפיפיור, הדיח פפין את כילדריך מתואר המלך, מה שהפך את כילדריך לאחרון המלכים המרובינגים. התמיכה של האפיפיור הבטיחה התנגדות אפסית, ופפין השלישי נבחר על ידי אספת עם של מנהיגים פרנקים למלך. שערו של כילדריך גולח והוא נשלח למנזר. פפין נמשח כנראה על ידי בוניפציוס הקדוש תחת הכינוי "מלך בחסד האל" (Dei gratia rex), תואר שהיווה תקדים חשוב בהתפתחות המלוכה במערב אירופה. יחד עם פפין המליך בוניפציוס גם את אשתו של פפין, ברטראדה מלאן (הידועה גם כ"ברתה רחבת הרגל") ובכך הפכו בניו של פפין מקודשים הן מצד האב והן מצד האם. גריפו המשיך במרד שלו, אך נהרג בקרב סן ז'אן דה מוריין ב-753 וההתנגדות חוסלה.
ב-28 ביולי 754 הגיע האפיפיור סטפנוס השני לפריז, ומשח את פפין שנית בטקס חגיגי (טקס הסאקרום - Sacrum) שנערך בבזיליקת סן-דני. האפיפיור העניק לו ולשני בניו את התואר "אבי הרומים" (patricius Romanorum). בשל תוחלת החיים הנמוכה באותה תקופה, נמשחו גם שני בניו של פפין, קרל וקרלומן. טקס זה הוא הבסיס לשמה של האימפריה הרומית הקדושה (Sacrum Romanum Imperium).
לאחר המלכתו יצא פפין לשני מסעות מלחמה נגד הלומברדים בצפון איטליה, בראשות המלך אייסטולף. בכך שירת פפין את האינטרס של הכס הקדוש למנוע התפשטות של אייסטולף לכיוון שטחם. לאחר שניצח את אייסטולף, בשנים 745 ו-756, דחק אותם מאדמה שתפסו מידי הכנסייה, ולאחר מכן החזיר והוסיף לאפיפיור שטחים (רוונה ופנטאפוליס) שמאוחר יותר יהוו את הגרעין למדינת האפיפיור ויכונו "מתת פפין". בשנת 759 הדף את המוסלמים מגאליה לאחר שכבש את נרבון. בשנת 763 כבש את בוואריה, והפך את טאסילו, שליטה, לנתינו. באותו שנה הוא גם כבש את מחוז ספטימנה מהמוסלמים. בשנת 768 ניצח את דוכס אקיטן, וסיפח את ארצו לממלכתו.
כיבושו הרבים, מערכותיו הצבאיות המוצלחות, והתמיכה האפיפיורית בה זכה, החזירו לממלכה הפרנקית את כוחה והשפעתה מימי המלך כלוביס הראשון.
פפין ביצע רפורמה בכנסיית הממלכה הפרנקית, מתוך מטרה לתת למלכות צביון של מלוכה מקראית. התיקונים כללו יסוד של ועדות שנתיות של הגמונים, תמיכה במיסיון של בונפציוס בגרמניה, מינוי אנשי כנסייה לתפקידים ממלכתיים, וחלוקה של אדמות כנסייה לווסלים שלו תמורת התחייבותם לשלם מס מעשר שני לכנסייה.
בשנת 765 החלו להירקם קשרים בין הממלכה הפרנקית לח'ליפות העבאסית. על פי מחבר ההמשך לכרוניקה המיוחסת לפרדגאריוס , פיפין שלח משלחת לחצרו של הח'ליפה אל-מנצור בבגדאד, וכעבור 3 שנים היא שבה עם מתנות מהח'ליפה ומלווה במשלחת גומלין מוסלמית. פיפין נפגש עם שליחיו של אל-מנצור, ולאחר מכן ליווה אותם בעצמו לנמל במרסיי ושלח עמם מתנות רבות. ייתכן שחילופי המשלחות הללו התקיימו על רקע יחסי האיבה ששררו בין הממלכה הפרנקית לבין האימפריה הביזנטית, ותהליך ההתקרבות שחלה בין הממלכה הפרנקית והאפיפיורות. ייתכן שהמוסלמים תפסו את הפרנקים כנציגי העולם הנוצרי, וזה הצדיק יצירת קשרים דיפלומטיים עמם.
פפין השלישי מת בסן דני בשנת 768, ונקבר בבזיליקה שלה, יחד עם אשתו. הוא השאיר לבניו קרל הגדול וקרלומן ממלכה פרנקית גדולה וחזקה.
נערמר
נערמר היה מלך מצרים ששלט, ככל הנראה, בסוף המאה ה-32 לפנה"ס. נחשב בעיני רבים מהאגיפטולוגים למאחד מצרים העליונה ומצרים התחתונה לממלכה אחת.
איחוד מצרים.
סביב שנת 3300 לפנה"ס היו ערי המדינה במצרים מחולקות לשתי ממלכות: מצרים העליונה, שמלכה חבש את הכתר הלבן, ומצרים התחתונה, שמלכה חבש את הכתר האדום. האגיפטולוגים שמיחסים לנערמר את איחוד מצרים, מזהים אותו עם המלך מנס, שמופיע כמלך הראשון של מצרים ברשימת המלכים של מנתון מהתקופה ההלניסטית. בפלטת נערמר שהתגלתה בנחן (היירקונפוליס) בשנת 1898, מופיע נערמר כמלך מצרים העליונה והתחתונה, בכך שהוא חובש את שני הכתרים. עדות נוספת היא רשימות המלכים שנמצאו בקברי המלכים דן וקע, שמשתייכים לשושלת הראשונה, שם מופיע נערמר כמיסד השושלת. חלק מהאגיפטולוגים סבורים שנערמר לא איחד את מצרים, אלא רק החל בתהליך האיחוד, כאשר המלך המאחד הוא יורשו שנקרא חור אחע. בעיניהם נערמר הוא המלך האחרון של שושלת 0.
מוצאו, חייו, וקבורתו של נערמר.
חלק מהחוקרים חושבים שהוא ירש את המלך עקרב השני או המלך קע, מלכים ששלטו במצרים העליונה בתקופה הקדם-שושלתית. ישנם חוקרים שמזהים אותו עם עקרב השני. נערמר שלט מעיר הבירה שלו טיניס שליד אבידוס. אשתו נקראה ניתחותפ, שהייתה נסיכה ממצרים התחתונה, והיא כנראה גם הייתה אמו של יורשו חור אחע. קברו של נערמר בנוי משני תאים, והוא נמצא באום אל-געאב שבאזור אבידוס.
נערמר בארץ ישראל.