Само секунд ...

Атомски сат



Кућа Фламстид у Краљевској опсерваторији затворена је због суштинског реновирања до 31. марта 2022, а неки простори у галерији неће бити доступни. Остатак историјске опсерваторије остаје отворен, а посетиоци могу уживати у 50% попуста током овог периода. Планетаријумске емисије ће се такође одвијати нормално.

Локација Краљевска опсерваторија

23 јун 2015





Да ли сте икада пожелели да има више сати у дану? Ако је тако, можда ћете бити утешени да знате да ће уторак, 30. јун 2015. ове године заправо бити мало дужи од уобичајеног; не по сатима, већ једној секунди – преступној секунди.

Овај необичан додатак нашем грађанском временском оквиру је повремени догађај који ће се обично догодити крајем јуна или децембра. Преступне секунде се примењују да би се исправиле мање неправилности у брзини Земљине ротације, као и разлика између дужине СИ секунде и правог разломка наше астрономске године. Саопштење је 5. јануара 2015. године објавила Међународна служба за ротацију Земље и референтне системе ( ИРСКИ ), који упоређују међународна запажања кретања Земље и процењују када је потребна прескочна секунда да би наш грађански временски оквир био у складу са ротацијом Земље. ИЕРС производи два пута годишње билтен да емитује да ли ће бити извршено подешавање преступне секунде. Ови билтени упозоравају на нешто мање од шест месеци.



Билтен Ц49 прескочна друга најава

Прича о преступној секунди је нераскидиво повезана са Месецом, а самим тим и са интересима Краљевске опсерваторије, која је уосталом и основана да обезбеди податке за навигацију лунарна удаљеност могуће. Наговештаји о нестабилности Земље као мериоца времена сежу још у 17. век. 1695. талентовани астроном и математичар, Едмунд Халеј , закључио је из своје анализе историјских помрачења Месеца да се лунарни циклус убрзао. Ово је касније исправио немачки филозоф, Имануел Кант , који је предложио да Земља можда није тако стабилан мерилац времена као што се претпостављало и да је трење плиме, изазвано привлачењем Месеца, деловало као кочница, успоравајући Земљину ротацију.

Едмонд Халлеи, Тхомас Мурраи, око 1690. Краљевско друштво

Ово схватање није озбиљно утицало на пословање мерења времена, јер је технологија сатова била далеко од стабилности Земље као мериоца времена. Тек почетком 20. века, развојем сатова као нпр Схортт 16, да су астрономи и научници имали временски стандард који је по први пут био поузданији од саме Земље. У наредних 25 година дошло је до брзог развоја прецизног мерења времена, прво са кварцним сатом, након чега је уследило револуционарно достигнуће Луиса Есена и Џека Парија, који су успешно водили своје атомски сат цезијум у Националној физичкој лабораторији у Теддингтону, у Великој Британији, по први пут пре шездесет година. Есеновим речима, нови сат би на крају постао смрт астрономске секунде и рођење атомског времена.

Схортт 16 је инсталиран у Гриничу 1927. године и коришћен је за рагби ритмички сигнал времена
НММ (Реф. ЗАА0544)

Педесете су биле кључна деценија у причи о модерном мерењу времена. Побољшање сатова за опсерваторије и лабораторије створило је потребу за бољим и међународно договореним стандардом времена. 1952. године, Међународна астрономска унија (ИАУ) се сложила са тим Време ефемериде (ЕТ) треба да замени време на основу астрономског дана. Новодефинисана секунда је била делић године, а не двадесет четири сата, што је помогло да се смање грешке изазване краткорочним убрзањима и успоравањима у Земљиној ротацији. ЕТ није био без компликација. Били су потребни дуги периоди астрономског посматрања да би се прикупили подаци за одређивање астрономског времена користећи следећу генерацију астрономских инструмената као што је Дањон астролаб и Марковитз месечева камера. Коришћени подаци изведени су из посматрања до почетка 20. века и стога су били репрезентативни за период када је астрономски дан био нешто краћи. ЕТ секунда је постала СИ стандард 1960. године и редефинисана је као атомска јединица 1967. према понашању атома цезијума 133. Управо је ова редефиниција толико критична за преступну секунду. СИ секунда је сада стара више од једног века и захваљујући, углавном, гравитационом утицају Месеца, мало је краћа него што је потребно за наше време. Наши атомски сатови раде брже од нашег основног мериоца времена, Земље, и до тренутка када се дода преступна секунда 30. јуна, наш грађански временски УТЦ ће бити 36 секунди спорији од Међународног атомског времена (ТАИ). Размишљајући о времену када је додата прва прескочна секунда, наша технологија је била прилично другачија. 1972. модуларни рачунар, као што је ХП 3000 би попунио најбољи део просторије разумне величине и рекламирано је да може да обради до 64 корисника са неколико програма који би били активни истовремено.



Промотивна фотографија ХП 3000 из 1972
ХП Цомпутер Мусеум

Наводно, ХП 3000 није оправдао своје тврдње и увођење преступне секунде је вероватно био најмањи од његових проблема. Данас је, међутим, сасвим друга ствар. Са популарним серверима који рукују запањујућим количинама сићушних пакета информација од којих сваки добија временску ознаку док пролазе кроз многе капије између пошиљаоца и примаоца. Аномални временски жиг, очитавање 23х 59м 60с представља логички проблем који би могао изазвати катастрофалан пад. Разлог што само повремено доживљавамо мрежу неуспеси током уметања преступне секунде зато што је релативно лако информисати системе са неколико линија кода да ће последњи минут у месецу имати додатну секунду. Постоје и други начини да се носите са преступном секундом, као што је Гоогле-ов скок мрља приступ, а неки хардвер има уграђени капацитет за руковање преступном секундом, као што је наш атомски сат ХП 5071А.

ХП 5071А цезијум атомски сат са уграђеним подешавањем преступне секунде
НММ (Реф. ЗБА2599)

Ове године би могла да се види још једна прекретница у историји цивилног мерења времена јер Међународна унија за телекомуникације (ИТУ) планира да објави да ли ће преступна секунда бити укинута или не на Светској радиокомуникацијској конференцији, која ће се одржати у Женеви у новембру 2015. Ако веза између грађанског времена и Земљине ротације је прекинута и с обзиром на то да сада постоји разлика од 32 секунде између ТАИ и УТЦ, мало је вероватно да ћемо приметити ефекте, али наслеђе укидања за наше потомке ће бити све већи диспаритет између грађанских време и средње сунчево време. Ако сте заинтересовани да прочитате више и истражите дебату о преступном другом, доступни су налази јавног дијалога у Великој Британији 2014. овде .