Tikai sekundi...

Atompulkstenis



Flamsteed House Karaliskajā observatorijā ir slēgts būtiskiem remontdarbiem līdz 2022. gada 31. martam, un dažas galerijas telpas nebūs pieejamas. Pārējā vēsturiskā observatorijas daļa joprojām ir atvērta, un apmeklētāji var baudīt 50% atlaidi ieejai visā šajā periodā. Planetārija šovi arī darbosies kā parasti.

Atrašanās vieta Karaliskā observatorija

2015. gada 23. jūnijs





Vai jūs kādreiz vēlaties, lai dienā būtu vairāk stundu? Ja tā, tad jūs varētu mierināt, apzinoties, ka otrdiena, 2015. gada 30. jūnijs, šogad faktiski būs nedaudz garāka nekā parasti; nevis pa stundām, bet vienu sekundi – lēciena sekundi.

Šis savdabīgais mūsu civilās laika skalas papildinājums ir neregulārs notikums, kas parasti notiek jūnija beigās vai decembrī. Lēcsekundes tiek izmantotas, lai labotu nelielas Zemes griešanās ātruma nelīdzenumus, kā arī atšķirības starp SI sekundes garumiem un mūsu astronomiskā gada patieso daļu. Paziņojumu 2015. gada 5. janvārī sniedza Starptautiskais Zemes rotācijas un atskaites sistēmu dienests ( ĪRU ), kas apkopo starptautiskus Zemes kustības novērojumus un spriež, kad ir nepieciešama lēciena sekunde, lai mūsu civilā laika skala atbilstu Zemes rotācijai. IERS ražo reizi divos gados biļetens lai pārraidītu, vai tiks veikta lēciena sekundes korekcija. Šajos biļetenos ir sniegts nedaudz mazāk nekā sešu mēnešu brīdinājums.



Bulletin C49 lēciena otrais paziņojums

Stāsts par lēcienu ir nesaraujami saistīts ar Mēnesi un līdz ar to arī Karaliskās observatorijas interesēm, kas galu galā tika izveidota, lai sniegtu datus, lai veiktu navigāciju Mēness attālums iespējams. Mājieni par Zemes nestabilitāti kā laika skaitītājs sniedzas pat 17. gadsimtā. 1695. gadā talantīgais astronoms un matemātiķis, Edmunds Halijs , no viņa veiktās vēsturisko Mēness aptumsumu analīzes secināja, ka Mēness cikls ir paātrinājies. Vēlāk to izlaboja vācu filozofs, Imanuels Kants , kurš ierosināja, ka Zeme var nebūt tik stabila laika skaitītājs, kā tika pieņemts, un ka paisuma un paisuma berze, ko izraisa Mēness pievilcība, darbojas kā bremze, palēninot Zemes rotāciju.

Edmonds Halijs, Tomass Marejs, par 1690. gadu Karaliskā biedrība

Šī izpratne nopietni neietekmēja laika uzskaites biznesu, jo pulksteņu tehnoloģija bija tālu no Zemes stabilitātes kā hronometrāžas. Tas notika tikai 20. gadsimta sākumā, kad attīstījās tādi pulksteņi kā Shortt 16, ka astronomiem un zinātniekiem bija laika standarts, kas pirmo reizi bija ticamāks par pašu Zemi. Nākamajos 25 gados bija vērojama strauja precīzas laika uzskaites attīstība, pirmkārt ar kvarca pulksteni, kam sekoja Luisa Esena un Džeka Parija revolucionārais sasniegums, kuri veiksmīgi vadīja savu cēzija atompulkstenis Nacionālajā fizikālajā laboratorijā Tedingtonā, Lielbritānijā, pirmo reizi pirms sešdesmit gadiem. Pēc Esenes vārdiem, jaunais pulkstenis galu galā kļūs par astronomiskās sekundes nāvi un atomu laika dzimšanu.

Shortt 16 tika uzstādīts Griničā 1927. gadā un tika izmantots regbija ritmiskā laika signālam.
NMM (atsauce: ZAA0544)

1950. gadi bija galvenā desmitgade mūsdienu hronometrāžas stāstā. Observatoriju un laboratoriju pulksteņu uzlabošana radīja vajadzību pēc labāka un starptautiski saskaņota laika standarta. 1952. gadā Starptautiskā Astronomijas savienība (IAU) tam piekrita Efemeras laiks (ET) ir jāaizstāj laiks, pamatojoties uz astronomisko dienu. Tikko definētā sekunde bija gada daļa, nevis divdesmit četras stundas, kas palīdzēja samazināt kļūdas, ko radīja īslaicīgs Zemes rotācijas paātrinājums un palēninājums. ET nebija bez sarežģījumiem. Lai apkopotu datus astronomiskā laika noteikšanai, izmantojot nākamās paaudzes astronomijas instrumentus, piemēram, Danjona astrolabe un Markovičs mēness kamera. Izmantotie dati tika iegūti no novērojumiem, kas veikti līdz 20. gadsimta mijai, un tāpēc tie atspoguļoja periodu, kad astronomiskā diena bija nedaudz īsāka. ET sekunde kļuva par SI standartu 1960. gadā un tika atkārtoti definēta kā atomu vienība 1967. gadā atbilstoši cēzija 133 atoma uzvedībai. Tieši šī atkārtotā definīcija ir tik svarīga lēcienveida sekundē. SI sekunde tagad ir vairāk nekā gadsimtu veca, un, galvenokārt, pateicoties Mēness gravitācijas ietekmei, tā ir nedaudz īsāka, nekā nepieciešams mūsu laikam. Mūsu atompulksteņi darbojas ātrāk nekā mūsu pamata hronometrs Zeme, un līdz brīdim, kad 30. jūnijā tiks pievienota lēciena sekunde, mūsu civilā laika skala UTC būs 36 sekundes lēna salīdzinājumā ar starptautisko atomlaiku (TAI). Atskatoties uz laiku, kad tika pievienota pirmā lēciena sekunde, mūsu tehnoloģija bija diezgan atšķirīga. 1972. gadā tika izveidots modulārs dators, piemēram, ZS 3000 aizpildītu lielāko daļu saprātīga izmēra telpas, un tika reklamēts kā tāds, kas spēj apkalpot līdz 64 lietotājiem ar vairākām programmām, kas vienlaikus ir aktīvas.



1972. gada HP 3000 reklāmas fotoattēls
HP datoru muzejs

Tiek ziņots, ka HP 3000 neattaisnoja savas prasības, un lēciena sekundes ieviešana, visticamāk, bija mazākā no tā problēmām. Taču šodien tā ir pavisam cita lieta. Ar populāriem serveriem, kas apstrādā prātam neaptveramus sīku informācijas pakešu apjomus, no kuriem katra saņem laika zīmogu, kad tās iziet cauri daudzajiem vārtiem starp sūtītāju un saņēmēju. Anomāls laika zīmogs, skaitot 23 h 59 min 60 s, rada loģikas problēmu, kas var izraisīt katastrofālu avāriju. Iemesls tam, ka mēs saskaramies tikai neregulāri neveiksmēm lēciena sekundes ievietošanas laikā ir tāpēc, ka ir salīdzinoši viegli informēt sistēmas ar dažām koda rindām, ka mēneša pēdējā minūtē būs papildu sekunde. Ir arī citi veidi, kā tikt galā ar lēcienu, piemēram, Google lēciens uztriepes pieeja, un daļai aparatūras ir iebūvēta jauda, ​​kas spēj tikt galā ar lēcienu sekundē, piemēram, mūsu HP 5071A atompulkstenis.

HP 5071A Cesium atompulkstenis ar iebūvētu lēciena sekundes regulēšanu
NMM (atsauce: ZBA2599)

Šogad varētu būt vēl viens pavērsiens civilās laika skaitīšanas vēsturē, jo Starptautiskā Telekomunikāciju savienība (ITU) Pasaules radiosakaru konferencē, kas notiks 2015. gada novembrī, plāno paziņot, vai lēciena sekunde tiks atcelta. saikne starp civilo laiku un Zemes rotāciju ir pārtraukta, un, ņemot vērā to, ka tagad starp TAI un UTC ir 32 sekunžu atšķirība, maz ticams, ka mēs pamanīsim sekas, taču atcelšanas mantojums mūsu pēcnācējiem būs arvien lielāka atšķirība starp civilo laiku. laiks un vidējais saules laiks. Ja vēlaties lasīt vairāk un izpētīt lēcienveida debates, ir pieejami 2014. gada Apvienotās Karalistes sabiedriskā dialoga secinājumi. šeit .