De fleste af os genkender hvor lang tid en time, et minut eller et sekund er, og vi er vant til at se vores ure kryds forbi disse trin, men har nogensinde tænkt på, hvad der styrer ure, ure og tiden på vores computere for at sikre, at en Andet er en anden og en time i timen?

Tidlige ure havde en meget synlig form for ur-præcision, pendulet. Galileo Galilei var den første til at opdage virkningerne af vægten suspenderet fra en pivot. Ved at observere en svingende lysekrone forstod Galileo, at et pendul oscillerede kontinuerligt over dets ligevægt og ikke falder i tiden mellem gynger (selv om effekten svækker, med pendulet svingende mindre langt og til sidst stopper) og at et pendul kunne give en metode til at holde tid.

Tidlige mekaniske ure, der havde monteret pendler, viste sig at være meget nøjagtige sammenlignet med andre forsøgte metoder, med en anden i stand til at blive kalibreret af længden af ​​et pendul.

Selvfølgelig medførte små fejl i måling og virkninger af temperatur og fugtighed, at pendulerne ikke var helt præcise, og pendulklokker ville drev med op til en halv time om dagen.

Det næste store skridt i at holde styr på tiden var det elektroniske ur. Disse enheder brugte en krystal, ofte kvarts, som, når den introduceres til elektricitet, vil genopstå. Denne resonans er meget præcis, hvilket gjorde elektriske ure langt mere præcise end deres mekaniske forgængere var.

Den rigtige nøjagtighed blev imidlertid ikke nået, før udviklingen af atomur. I stedet for at bruge en mekanisk form, som med et pendul eller en elektrisk resonans som med kvarts, bruger atomklokker selve resonansen af ​​atomer, en resonans, der ikke ændrer sig, ændrer, langsom eller påvirkes af miljøet.

Faktisk definerer det internationale system af enheder, der definerer verdensmålinger, nu et sekund som 9,192,631,770 oscillationer af et cæsiumatom.

På grund af atomklockers nøjagtighed og præcision giver de tidskilden til mange teknologier, herunder computernetværk. Mens atomur eksisterer kun i laboratorier og satellitter, ved hjælp af enheder som Galleons NTS 6001 NTP tidsserver.

En tidsserver som f.eks NTS 6001 modtager en kilde til atomur tid fra enten GPS-satellitter (som bruger dem til at give vores lørnav med en måde at beregne position) eller fra radiosignaler udsendt af fysik laboratorier såsom NIST (National Institute of Standards and Time) eller NPL (National Physical Laboratory).

Computer hacking er et fælles emne i nyhederne. Nogle af de største virksomheder er blevet offer for hackere og i mange forskellige grunde. Beskyttelse af computernetværk mod invasion fra ondsindede brugere er en dyr og sofistikeret industri som hackere bruger mange metoder til at invadere et system.

Der findes forskellige former for sikkerhed for at forsvare sig mod uautoriseret adgang til computernetværk såsom antivirusprogrammer og firewalls.

Et område, der ofte overses, er imidlertid, hvor et edb-netværk får det tidskilde, som ofte kan være et sårbart aspekt til et netværk og en måde for hackere.

De fleste computernetværk bruger NTP (Network Time Protocol) som en metode til at holde synkroniseret. NTP er fremragende til at holde computere på samme tid, ofte inden for få millisekunder, men er afhængig af en enkelt kilde til tid.

Fordi computernetværk fra forskellige organisationer har brug for at kommunikere sammen, har samme tidskilde mening, hvilket er grunden til, at de fleste computernetværk synkroniseres til en kilde til UTC (Koordineret Universal Time).

UTC, verdens globale tidsplan, holdes sandt af atomure og forskellige metoder til at udnytte UTC er tilgængelige.

Ofte bruger computernetværk en internetkilde til at opnå UTC, men det er ofte, når de løber ind i sikkerhedsproblemer.

Brug af internetkilder forlader et computernetværk åbent for flere sårbarheder. For det første skal porten være åben i system firewall (UDP 123) for at give adgang til internetkilden. Som med enhver åben port kunne uautoriserede brugere udnytte dette ved at bruge den åbne port som en vej ind i netværket.

For det andet, hvis internettet tidskilde selv hvis manipuleret, såsom ved BGP injektion (Border Gateway Protocol) kan dette føre til alle mulige problemer. Ved at fortælle internet-tidsservere var det en anden tid eller dato, kan stor ødelæggelse medføre, at data går tabt, systemnedbrud - en type Y2K-effekt!

Endelig kan internet tidsservere ikke godkendes af NTP og kan også være unøjagtige. Sårbar over for latens og påvirket af afstand, fejl kan også forekomme; Tidligere i år tabte nogle velrenommerede tidsservere flere minutter, hvilket førte til tusindvis af computernetværk, der modtog den forkerte tid.

For at sikre fuldstændig beskyttelse, dedikerede og eksterne tidsservere, f.eks Galleon's NTS 6001 er den eneste sikre metode til at modtage UTC. Brug af GPS (eller en radiotransmission) en ekstern NTP tidsserver kan ikke manipuleres af ondsindede brugere, er nøjagtige til nogle få millisekunder, kan ikke drev og er ikke modtagelige for timing fejl.

Storbritanniens taleklokke fejrer sin 75^th fødselsdag denne uge, med tjenesten stadig giver tid til over 30 millioner opkaldere om året.

Tjenesten, der var tilgængelig ved at ringe 123 på en hvilken som helst BT-fastnet (British Telecom), startede i 1936, da General Post Office (GPO) kontrollerede telefonnetværket. Dengang brugte de fleste mekaniske ure, der var tilbøjelige til at drifte. I dag, til trods for udbredelsen af ​​digitale ure, mobiltelefoner, computere og et utal af andre enheder, giver BT taleklokket stadig tid til 30 millioner opkaldere om året, og andre netværk implementerer deres egne taleklokke systemer.

Meget af det talende urs fortsatte succes er måske nede på den nøjagtighed, den holder. Det moderne taleklokke er nøjagtigt til fem millisekunder (5 / 1000ths of a second) og holdes nøjagtige af atomklocksignalerne fra NPL (National Physical Laboratory) og GPS-netværket.

Men annoncøren, der erklærer tiden 'efter den tredje slagtilfælde', giver folk en menneskelig stemme, noget andet tidsfortællende metoder giver ikke og kan have noget at gøre med, hvorfor mange stadig bruger det.

Fire mennesker har haft den ære at give stemmen til det talende ur; BT-urens nuværende stemme er Sara Mendes da Costa, der har givet stemmen siden 2007.

Selvfølgelig kræver mange moderne teknologier en præcis kilde til tid. Computernetværk, der skal opbevares synkroniseret af sikkerhedsmæssige grunde og for at forhindre fejl kræver en kilde til atomur tid.

Netværks tidsservere, der almindeligvis kaldes NTP-servere efter Network Time Protocol, der distribuerer tiden på tværs af computere på et netværk, skal du bruge enten GPS signaler, som indeholder atomur tidssignaler eller ved radiosignaler udsendt af steder som NPL og NIST (National Institute for Standards and Time) i USA.

Opbygningen af ​​ur, designet til at fortælle tiden for 10,000 år, er i gang i Texas. Uret, når det er bygget, vil stå over 60 meter høje og vil have et ur ansigt næsten tre meter på tværs.

Bygget af en nonprofitorganisation, Long Nu Foundation, bliver uret bygget således, at det ikke kun stadig står i 10,000 år, men fortæller stadig tiden.

Består af et 300kg gearhjul og et 140kg stål pendul, krydses klokken hvert tiende sekund og vil have et chimesystem, der tillader 3.65 millioner unikke chime variationer-nok til 10,000 års brug.

Inspireret af fortidens gamle ingeniørprojekter, som f.eks. Kinesens mur og pyramiderne, der er designet til at vare, vil urets mekanisme være udstyret med state-of-the-art materialer, der ikke kræver smøring af service.

Men det er et mekanisk ur, og Long Now Clock vil ikke være meget nøjagtigt og skal genoprettes for at undgå drift, ellers vil tiden i 10,000 år ikke repræsentere tiden på Jorden.

Selv atomklokker, verdens mest præcise ure, kræver hjælp til at forhindre drift, ikke fordi klokkerne selv driver atomklokker kan forblive nøjagtige til et sekund i 100 millioner år, men Jordens rotation svækker.

Hvert par år tilføjes et ekstra sekund til en dag. Disse Leap Seconds indsættes til UTC (Koordineret Universal Time) forhindrer tidsskalaen og bevægelsen af ​​Jorden fra at glide fra hinanden.

UTC er den globale tidsplan, der styrer alle moderne teknologier fra satellitnavigationssystemer, flyvekontrol og endda computernetværk.

Mens atomur er dyre laboratoriebaserede maskiner, er det simpelt at modtage tiden fra et atomur, hvilket kun kræver a NTP tidsserver (Network Time Protocol), der bruger enten GP'er eller radiofrekvenser til at hente tidssignaler fordelt på atomurkilder. Installeret på et netværk og NTP tidsserver kan holde enheder kører til inden for et par millisekunder af hinanden og UTC.

Hvis du nogensinde har forsøgt at holde øje med tiden uden et ur eller ur, så vil du indse, hvor svært det kan være. I løbet af et par timer kan du komme inden for en halv time af det rigtige tidspunkt, men præcis tid er meget svært at måle uden nogen form for kronologisk enhed.

Inden brug af ure var det meget vanskeligt at holde tid, og endda at miste oversigten over årens dage blev let at gøre, medmindre du blev holdt som daglig. Men udviklingen af ​​præcise timepieces tog lang tid, men flere vigtige trin i kronologi udviklede sig, hvilket muliggjorde tættere og tættere tidsmålinger.

I dag, til fordel for atomurerne, NTP-servere og GPS-klokke systemer, tiden kan overvåges inden for en milliardedel af et sekund (nanosekund), men denne slags nøjagtighed har taget menneskeheden tusindvis af år til at opnå.

Stonehenge-antikke timekeeping

Stonehenge

Uden udnævnelser for at holde eller et behov for at komme til arbejdet til tiden, havde forhistoriske mænd lidt behov for at kende tidspunktet på dagen. Men da landbruget startede, blev det vigtigt at vide, hvornår man skulle plante afgrøder for overlevelse. De første kronologiske enheder som Stonehenge menes at have været bygget til et sådant formål.

At identificere årets længste og korteste dage (solstiver) gjorde det muligt for tidlige landmænd at beregne, hvornår de skulle plante deres afgrøder og sandsynligvis gav en masse åndelig betydning for sådanne begivenheder.

solure

De gav de første forsøg på at holde styr på tiden hele dagen. Den tidlige mand indså solen gået over himlen på regelmæssige stier, så de brugte det som en kronologisk metode. Sundials kom i alle mulige guiser, fra obelisker, der kaster store skygger til små ornamental solceller.

Mekanisk ur

Det første sande forsøg på at bruge mekaniske ure fremkom i det trettende århundrede. Disse brugte escapement mekanismer og vægte til at holde tid, men nøjagtigheden af ​​disse tidlige ure betød, at de ville tabe over en time om dagen.

Pendul ur

Ure blev først pålidelige og præcise, da pendler begyndte at ses i det syttende århundrede. Mens de stadig ville drev, betød den svingende vægt af pendler, at disse ure kunne holde øje med de første minutter, og så udviklede de sekunder som engineering.

Elektroniske ure

Elektroniske ure med kvarts eller andre mineraler aktiverede nøjagtighed til dele af et sekund og aktiverede nedskalering af præcise ure til armbåndsurstørrelse. Mens mekaniske ure eksisterede, ville de drive for meget og krævede konstant vikling. Med elektroniske ure blev der for første gang opnået ægte problemfri nøjagtighed.

Atomic Ure

At holde tiden til tusinder, millioner og endda milliarder dele af et sekund kom, da den første atomure ankom i 1950's. Atomsklokke var endnu mere præcise end Jordens rotation, så Leap Seconds skulle udvikle sig for at sikre, at den globale tid baseret på atomur, koordineret Universal Time (UTC) matchede solens vej gennem himlen.

Argumentet om brugen af ​​Leap Second fortsætter med at rumle på med astronomer igen at kalde for afskaffelsen af ​​denne kronologiske 'fudge'.

Galleon's NTS 6001 GPS

Leap Second er tilføjet til koordineret universel tid for at sikre den globale tid, falder sammen med Jordens bevægelse. Problemerne opstår, fordi moderne atomure er langt mere præcise end rotationen af ​​planeten, som varierer minutielt i længden af ​​en dag og gradvist sænker ned, omend minutiøst.

På grund af tidens forskelle i jordens spin og den sande tid, som atomklockerne fortæller, skal lejlighedsvise sekunder føje til den globale tidsskala UTC-Leap Seconds. For astronomer er springet sekunder imidlertid et ubehag, da de skal holde styr på både Jordens spin-astronomiske tid for at holde deres teleskoper faste på undersøgte objekter, og UTC, som de har brug for som atomur kilde til at udarbejde den sande astronomiske tid.

Næste år planlægger en gruppe af astronomiske forskere og ingeniører imidlertid at henlede opmærksomheden på den tvungne karakter af Leap Seconds på World Radiocommunication Conference. De siger, at da driften forårsaget af ikke at inkludere springe sekunder ville tage så lang tid - sandsynligvis over et årtusinder, for at have nogen synlig effekt på dagen, med middag gradvist skiftende til eftermiddag, er der lidt behov for Leap Seconds.

Uanset om Leap Seconds forbliver eller ej, er det vigtigt at få en præcis kilde til UTC-tid til mange moderne teknologier. Med en global økonomi og så meget handel gennemført online, over kontinenter sikrer en enkeltkilde de problemer, som forskellige tidszoner kan forårsage.

At sikre, at alle uret læser samme tid, er også vigtigt, og med mange teknologier er millisekundens nøjagtighed til UTC afgørende, såsom flyvekontrol og internationale aktiemarkeder.

NTP-tidsservere som Galleons NTS 6001 GPS, som kan give millisekundens nøjagtighed ved hjælp af det yderst præcise og sikre GPS-signal, gør det muligt for teknologier og computernetværk at fungere i perfekt synkronitet til UTC, sikkert og uden fejl.

Juni 21 markerer sommersolhverv for 2011. Sommersolhverv er, når Jordens akse er mest tilbøjelig til solen, der giver mest solstråling til enhver dag på året. Ofte kendt som midsommerdag, der markerer den nøjagtige midten af ​​sommeren, bliver perioder med dagslys kortere efter solstice.

For de gamle var sommersolhverv en vigtig begivenhed. At vide, hvornår årets korteste og længste dage var vigtige for at muliggøre tidlige landbrugskulturer at fastlægge, hvornår man skal plante og høste afgrøder.

Faktisk er det gamle monument i Stonehenge, i Salisbury, Storbritannien, anset for at være blevet rejst for at beregne sådanne begivenheder og er stadig en stor turistattraktion under solstien, når folk rejser fra hele landet for at fejre begivenheden i det antikke websted.

Stonehenge er derfor en af ​​de ældste former for timekeeping på jorden, der går tilbage til 3100BC. Mens ingen ved præcis, hvordan monumentet blev bygget, blev de gigantiske sten tænkt at have været transporteret fra miles væk - en mammut opgave i betragtning af at hjulet ikke engang var opfundet igen.

Bygningen af ​​Stonehenge viser, at timekeeping var lige så vigtigt for de gamle, som det er for os i dag. Behovet for at anerkende, når solstice opstod, er måske det tidligste eksempel på synkronisering.

Stonehenge brugte sandsynligvis solens indstilling og stigning til at fortælle tiden. Sundials brugte også solen til at fortælle tiden før klokkenes opfindelse, men vi er kommet langt fra at bruge sådanne primitive metoder i vores tidshåndtering nu.

Mekaniske ure kom først og derefter elektroniske ure, der var mange gange mere præcise; dog hvornår atomure blev udviklet i 1950'erne, blev tidshoringen så præcis, at selv Jordens rotation ikke kunne holde op og en helt ny tidsplan, blev UTC (Koordineret Universal Time) udviklet, der tegnede sig for uoverensstemmelser i Jordens spin ved at have springet sekunder tilføjet.

I dag, hvis du ønsker at synkronisere til et atomur, skal du tilslutte til en NTP-server som modtager en UTC-tidskilde fra GPS eller et radiosignal og giver dig mulighed for at synkronisere computernetværk for at opretholde 100% nøjagtighed og pålidelighed.

Stonehenge-Tidligere Timekeeping

Udviklingen i uretøjagtighed ser ud til at stige eksponentielt. Fra de tidlige mekaniske ure var der kun nøjagtige til omkring en halv time om dagen, til elektroniske ure udviklet ved århundredeskiftet, som kun drev et sekund. Ved 1950'erne blev atomklokke udviklet, der blev nøjagtige til tusindedele af et sekund, og år efter år er de blevet mere præcise.

I øjeblikket er det mest præcise atomur i eksistens, udviklet af NIST (National Institute for Standards and Time) taber et sekund hvert 3.7 milliard år; dog ved hjælp af nye beregninger forskere foreslår de kan nu komme op med en beregning, der kan føre til et atomur, der ville være så præcist, at det ville tabe et sekund kun hvert 37 milliard år (tre gange længere end universet har eksisteret).

Dette ville gøre atomur nøjagtigt til en kvartedel af et sekund (1,000,000,000,000,000,000th of a second eller 1x 10¹⁸). De nye beregninger, som kunne bidrage til udviklingen af ​​denne slags præcision, er blevet udviklet ved at studere virkningerne af temperatur på de mindste atomer og elektroner, der bruges til at holde atomurerne tikkende. Ved at udarbejde virkningerne af variabler som temperatur, hævder forskerne at kunne forbedre nøjagtigheden af ​​atomur systemer; Hvilke mulige anvendelser har denne nøjagtighed dog?

Atomklockens nøjagtighed bliver stadig relevant i vores højteknologiske verden. Ikke kun gør teknologier som GPS og bredbåndsdata strømme på præcis atomur timing, men at studere fysik og kvantemekanik kræver højt niveau af nøjagtighed, der gør det muligt for forskere at forstå universets oprindelse.

At bruge en atomklocketidskilde til præcis teknologi eller computernetværksynkronisering, er den enkleste løsning at bruge a netværkstidsserver; Disse enheder modtager et tidsstempel direkte fra en atomurkilde, som f.eks. GPS- eller radiosignaler udsendt af NIST eller NPL (National Physical Laboratory).

Disse tidsservere bruger NTP (Network Time Protocol) for at distribuere tiden omkring et netværk og sikre, at der ikke er drift, hvilket gør det muligt for dit computernetværk at blive nøjagtigt til inden for millisekunder af en atomurkilde.

Network Time Server

Når du fortæller nogen, vil du være en time, ti minutter eller en dag, de fleste har en god ide, hvor længe de skal vente; Men ikke alle har samme opfattelse af tid, og faktisk har nogle mennesker slet ingen tidssyn!

Forskere, der studerer en nyopdaget Amazonas stamme, har fundet ud af, at de ikke har noget abstrakt tidsbegreb, ifølge nyhedsrapporter.

Amondawa, der først blev kontaktet af omverdenen i 1986, mens man anerkender hændelser, der forekommer i tid, genkender ikke tid som et særskilt begreb, der mangler de sproglige strukturer vedrørende tid og rum.

Ikke kun har Amondawa nogen sproglig evne til at beskrive tid, men begreber som at arbejde hele natten, ville ikke blive forstået, da tiden ikke har nogen betydning for deres liv.

Mens de fleste af os i den vestlige verden har tendens til at leve døgnet rundt, har vi alle i virkeligheden løbende forskellige perceptioner af tid. Har du nogensinde bemærket, hvordan tiden flyver, når du har det sjovt, eller går meget langsomt i løbet af kedsomhed? Vores tidsperspektiver kan variere meget afhængigt af de aktiviteter, vi foretager.

Fighterpiloter, Formel One-drivere og andre sportsfolk taler ofte om at være "i zonen", hvor tiden går langsommere. Dette skyldes den intense koncentration, de sætter i deres bestræbelser, og bremser deres opfattelser.

Uanset ud fra forskellige tidsperspektiver kan tiden selv ændre sig som Einstein Særlig teori om relativitet demonstreret. Einstein foreslog, at tyngdekraft og intense hastigheder vil ændre tiden, med store planetariske masser, der bevæger rumtiden, sænker det ned, mens rumrejsende ved meget høje hastigheder (tæt på lysets hastighed) kan deltage i en rejse, som observatører synes at være tusindvis af år, men bare få sekunder til dem, der rejser med sådanne hastigheder.

Og hvis Einsteins teorier virker fjernet, er den blevet testet ved hjælp af ultra-præcise atomure. Atomsklokke på fly, der rejser rundt om Jorden, eller placeret længere væk fra Jordens kredsløb, har små forskelle for dem, der er tilbage på havets overflade eller stationære på Jorden.

Atomiske ure er nyttige værktøjer til moderne teknologier og bidrager til at sikre, at den globale tidsplan, Universal koordineret tid (UTC), holdes så præcis og sandt som muligt. Og du behøver ikke at eje din egen tomag, så du er sikker på, at dit computernetværk er i UTC og er tilsluttet et atomur. NTP tid servere aktivere alle slags teknologier til at modtage et atomur signal og holde så præcis som muligt. Du kan endda købe atomur ur væg ure der kan give dig den præcise tid, uanset hvor meget dagen er "at trække" eller "flyve".

Lanceringsdatoen for de første Galileo-satellitter, den europæiske version af Global Positioning System (GPS), er planlagt til midten af ​​oktober, siger European Space Agency (ESA).

To Galileo in-orbit validering (IOV) satellitter vil blive lanceret ved hjælp af en modificeret russisk soyus raket i oktober, der markerer en milepæl i Galileo projektets udvikling.

Oprindelig planlagt til august vil den forsinkede oktober-lancering løfte sig fra ESA's spaceport i fransk Guyana, Sydamerika, ved hjælp af den nyeste version af Soyuz-raketen - verdens mest pålidelige og mest anvendte raket i historien (Soyus var raketen, der drev både Sputnik Den første orbitale satellit - og Yuri Gargarin - den første mand i kredsløb i rummet).

Galileo, et fælles europæisk initiativ, er sat til at konkurrere med den amerikanskstyrede GPS, som styres af USA's militær. Med så mange teknologier, der er afhængige af satellitnavigations- og timingssignaler, har Europa brug for sit eget system, hvis USA beslutter at slukke deres civile signal i nødsituationer (krig og terrorangreb som 9 / 11), der efterlader mange teknologier uden den afgørende GPS signal.

I øjeblikket styrer GPS ikke kun ordene transport syste3ms med fragt, flyskibe og bilister bliver i stigende grad afhængige af det, men GPS giver også timing signaler til teknologier som f.eks. NTP-servere, hvilket sikrer præcis og præcis tid.

Og Galileo-systemet vil også være godt for nuværende GPS-brugere, da det vil være interoperabelt og derfor øge nøjagtigheden af ​​det 30-årige GPS-netværk, som har brug for en opgradering.

I øjeblikket er en prototype Galileo-satellit, GIOVE-B, i omløb og har fungeret perfekt i de sidste tre år. Ombord på satellitten, som med alle globale satellitnavigationssystemer (GNSS) inklusive GPS, er en atomur, som bruges til at transmittere et timingssignal, som jordbaserede navigationssystemer kan bruge til at triangulere præcis positionering (ved brug af flere satellitsignaler).

Atomuret ombord på GIOVE-B er i øjeblikket det mest nøjagtige atomur i kredsløb, og med tilsvarende teknologi beregnet til alle Galileo-satellitter, er dette grunden til, at det europæiske system bliver mere præcist end GPS.

Disse atomur systemer anvendes også af NTP-servere, for at få en præcis og præcis form for tid, som mange teknologier er afhængige af for at sikre synkronitet og nøjagtighed, herunder de fleste af verdens computernetværk.