Timpul este un concept abstract cu care fiecare persoană se ocupă zilnic. Dar cineva s-a gândit unde vine timpul? Cine stabilește exact la ce oră este? Există un anumit standard de timp care este orientat în întreaga lume.
Ce este o referință de timp?
Standardul de timp este o unitate de timp științifică care este reprodusă de standardul primar cu cea mai mare precizie posibilă. Unitatea de timp de referință este o secundă. Al doilea și hertz sunt unitățile standard de timp și frecvență.
Oamenii de știință au trebuit să depășească mai multe dificultăți pentru a descoperi cea mai precisă unitate de măsură constantă. Inițial, timpul a fost măsurat pe baza rotației planetei în jurul axei. Cu toate acestea, s-a dovedit că valurile pot influența durata unei zile însorite.
În următoarea etapă, au început să folosească anul tropical pentru măsurare (de la un echinoccios la altul). Precizia rezultatelor a crescut - a doua a corespuns la 1 / 31556925.9447 din anul tropical. Ghidați de aceste studii, oamenii de știință au inventat ceasuri cu pendul și cuarț.
În viitor, va fi nevoie de noi metode de măsurare, deoarece ceasurile de cuarț erau mai precise decât standardul natural. Așa că a existat un generator cuantic, un cronometru molecular și în 1967 au început să utilizeze metoda atomică pentru a calcula unitatea de referință.
Mulțumită lui, a fost posibilă minimizarea erorii la calcularea secundei de referință.Odată cu apariția acestei metode, a doua a început să corespundă cu 9 192 631 770 oscilații ale radiației electromagnetice care are loc în timpul tranziției între cele 2 niveluri ale structurii hiperfină a atomului de cesiu-133.
Fapt interesant: Au fost create centre naționale în diferite țări pentru a studia standardele de măsurare. În Rusia, acesta este Institutul de Cercetare All-Russian pentru măsurători fizice, tehnice și de inginerie radio.
Ceas atomic
Un ceas atomic de referință determină timpul folosind vibrațiile asociate proceselor la nivel molecular și atomic. Esența muncii lor este că atomii în anumite condiții emit unde electromagnetice cu aceeași frecvență. Atomul de cesiu-133 este selectat ca standard general acceptat.
Dispozitivul are un rol serios în navigație, deoarece fără el ar fi imposibil să se stabilească locația vehiculelor, rachetele și să se utilizeze de asemenea comunicații prin satelit. Ele constau dintr-un discriminator, un generator și un complex electronic.
Numai anumiți atomi sunt potriviți pentru crearea lor - cei care sunt independenți de influențele externe, cum ar fi câmpurile cu diverse origini (de exemplu, magnetice). Atomii potriviți sunt cesiul, calciul, rubidiul, etc. Standardul principal este tranziția atomului de cesiu. Restul sunt considerate secundare și sunt comparate cu cesiu - referința.
Precizia ceasului de referință
Pentru ceasul de referință, am dezvoltat o scară de timp - AT. Cu toate acestea, acest dispozitiv are și o anumită eroare. Prin urmare, este utilizat Timpul Atomic Internațional - TAI.Este determinat prin compararea citirilor ceasurilor atomice, care sunt instalate în diferite instituții metrologice din întreaga lume.
În total, există aproximativ 400 de astfel de ceasuri. Doar prin compararea indicatorilor lor, se verifică precizia ceasului de referință. În orașul Sevres (Franța) se află Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri (BIPM).
A fost fondată în 1875 ca instituție în care sunt depozitate standardele unităților de măsură, lucrări metrologice, cercetări și se asigură existența unui sistem de măsurare unificat. Prin compararea regulată a performanțelor ceasurilor atomice cu una de referință, specialiștii biroului analizează datele și fac corecții la lecturi, dacă este necesar.
Există, de asemenea, un astfel de timp coordonat universal - UTC. Prin acest standard, ceasurile sunt reglementate la nivel mondial. Se bazează pe un sistem de măsurare TAI, dar UTC este considerat mai convenabil în viața de zi cu zi. Periodic, timpul UTC este ajustat de 1-2 ori pe an (30 iunie sau 31 decembrie) prin adăugarea unei secunde.
Fapt interesant: Coordonarea timpului UTC are loc în conformitate cu timpul universal (UT), care este direct legat de rotația Pământului în jurul axei sale. Întrucât planeta noastră începe să se rotească treptat mai lent (din cauza încălzirii globale), în viitor va fi necesară modificarea mai des a UTC.
Punctul de referință pentru timp este TAI. Ceasul de referință este stocat într-un Birou internațional special de greutăți și măsuri, care este situat în Franța.Citirile lor sunt comparate în mod regulat cu alte câteva sute de ceasuri atomice la diferite stații metrologice. Pe baza datelor primite, se fac corecții dacă este necesar.