Pielāgošanās pēc “garās” nedēļas nogales Karaliskajā observatorijā — precīzi pulksteņi un lēciena sekunde

2012. gada 6. jūlijs

Maz ticams, ka pēc papildu sekundes iekļaušanas sestdienā, 30. jūnijā, kāds darbā sācis justies atspirgtāks nekā parasti. Lai gan šis notikums neietekmēja mūsu ķermeņa pulksteņus, tas ietekmēja Nacionālo Jūras muzeju kolekcija . Karaliskajā observatorijā īpaši bija jāpielāgo divi pulksteņi: Ganu vārtu pulkstenis ( ZAA0533 ) un Hewlett Packard atompulkstenis ( ZBA2599 ). Ganu vārtu pulkstenis tika uzstādīts Observatorijā 1852. gadā septītā Karaliskā astronoma vadībā, Džordžs Bidels Airijs , un ir nosaukts tā veidotāja Čārlza Šeperda vārdā. Pulksteņa uzstādīšana iezīmē Karaliskās observatorijas kā precīza laika nodrošinātājas lomas sākumu. Šodien uz to var paļauties, lai parādītu Griničas laiku (GMT) ar precizitāti līdz pussekundei. Otrais pulkstenis sākotnēji tika izmantots plkst Nacionālā fizikālā laboratorija 90. gados par ieguldījumu starptautiskajā laika skalā, kas pazīstams kā koordinētais universālais laiks (UTC). Kāpēc mums ir vajadzīga lēciena sekunde? Ticiet vai nē, Zeme nav tik uzticams hronometrs kā mūsu atompulkstenis, un lēciena sekunde ir precīza regulēšana, kas nodrošina UTC sinhronizāciju ar Zemes kustību. Mūsu planētas rotācijas ātrums ir mainīgs vairāku iemeslu dēļ. Vispārīgi runājot, Zemes rotācija palēninās, jo Mēness pakāpeniski attālinās no mums: nav nepieciešams trauksmes signāls, jo tas attālinās tikai tādā pašā ātrumā, kā aug mūsu nagu nagi, bet līdz ar to tā gravitācijas ietekme samazinās. . Šo un citas neparedzamas ietekmes, piemēram, seismisko aktivitāti, uzrauga Starptautiskais Zemes rotācijas un atskaites sistēmu dienests (IERS), kas izlemj, vai ir nepieciešama lēciena sekunde. Lēciena sekunde ir likusi mums pielāgot divus jau minētos pulksteņus un veikt pamata līdzvērtīgu aprēķinu, salīdzinot precīzo svārsta pulksteņu ātrumus ar radio vadāmu pulksteni. Bet tiem, kas atbild par datortīklu pārvaldību, kas apstrādā lielu digitālās trafika apjomu, lēciena sekunde rada sarežģītu problēmu. Tīkli ir atkarīgi no precīzas laika uzskaites: katrai datu pārsūtīšanai ir laika zīmogs, un visi dati, kas reģistrēti lēciena sekundē, būs ārpus datora loģikas. Tas var izraisīt sistēmas kļūmi. Patiešām, ir ziņojumi, kas liecina, ka dažas sistēmas pārstāja darboties pēc pagājušās sestdienas lēciena sekundes, un tāpēc dažas populāras vietnes nebija pieejamas. Starp dažādiem veidiem, kā pārvarēt šo problēmu, ir viens, kam ir interesanta paralēle darbības principiem, ko Airy izmantoja 1800. gadu vidū. Google, gatavojoties 2005. gada lēcienveida sekundei, izvēlējās to pievienot iepriekš un noteiktā laika posmā visā savā sistēmā, veicot nelielus soļus, kas netraucēja saziņu ar citām sistēmām, ar kurām tie bija savienoti. Viņi savu metodi nosauca par “lēciena uztriepi”. Tas pats princips tika piemērots sistēmai, kas vadīja vārtu pulksteni Karaliskajā observatorijā. Lielākā daļa cilvēku neapzinās, ka šis ir vergu pulkstenis, nevis laika skaitītājs pats par sevi: sākotnēji tas bija viens no vairākiem vergu zvaniem vietnē, kas visi ievēroja Ganu meistars pulkstenis ( ZAA0531 ). Shepherd galvenā pulksteņa skaistums nebija tas, ka tas bija izcils hronometrs, bet gan tas, ka to varēja elektriski koriģēt, izmantojot elektromagnētiskos regulētājus, kas darbojas uz svārsta. Nelielus un precīzus roku pielāgojumus var veikt, liekot svārstam kustēties ātrāk vai lēnāk noteiktā laika periodā; un tā kā galvenais pulkstenis nepārtraukti sūtīja impulsus visiem pakārtotajiem pulksteņiem, vergi tika automātiski koriģēti. Mūsdienās vārtu pulksteni darbina radiovadāms Kvarca pulkstenis un rādījumi tiek koriģēti manuāli. Protams, lēciena sekunde Airija laikā bija nedzirdēta; pirmā lēciena sekunde tika ieviesta 1972. gadā, un kopš tā laika UTC ir iekļauti kopumā 35. IERS savā biļetenā C paziņo sešus mēnešus iepriekš par gaidāmajām lēcienām sekundēm, tāpēc mums būs vēl vismaz gads, pirms varēsim sagaidīt “garu” nedēļas nogali, piemēram, 2012. gada 30. jūniju līdz 1. jūlijam.