Nøjagtig tid er vigtig for mange organisationer, men at holde præcis tid i en skole, kontor eller forretning kan være en udfordring. Standard ure er ikke så pålidelige som de fleste mennesker tror. Ofte vil batteridrevne kvartsklokke glide, nogle gange med flere minutter om ugen, hvilket påvirker tidernes opbevaring. (Læs mere ...)

Netværkstid Protokol (NTP) bruges som et synkroniseringsværktøj af de fleste computernetværk. NTP distribuerer en enkeltkilde omkring et netværk og sikrer, at alle enheder kører i synkronisering med det. NTP er meget nøjagtig og i stand til at holde alle maskiner på et netværk inden for få millisekunder af tidskilden. Men hvor denne tidskilde kommer fra, kan det føre til problemer i tidssynkronisering inden for et netværk. (Læs mere ...)

De fleste af os tror vi ved, hvad tiden er. Kort over vores armbåndsure eller vægure, vi kan se, hvilken tid det er. Vi synes også, at vi har en god ide om, hvor hurtigt tiden går fremad, et sekund, et minut, en time eller en dag er ret veldefinerede; Men disse tidsenheder er helt menneskeskabte og er ikke så konstante, som vi måske tror.

Tiden er et abstrakt koncept, mens vi måske tror det er det samme for alle, er tiden påvirket af samspillet med universet. Gravity, for eksempel, som Einstein observerede, har evnen til at slå sig rum-tid ændre den hastighed, hvor tiden går, og mens vi alle lever på den samme planet, under de samme tyngdekraft, der er små forskelle i den hastighed, hvor tiden går.

Ved hjælp af atomure kan forskere konstatere den effekt, Jordens tyngdekraft har til tiden. Højt over havets overflade er et atomur placeret, jo hurtigere går det. Mens disse forskelle er små, viser disse eksperimenter tydeligt, at Einsteins postuleringer var korrekte.

Atomiske ure er blevet brugt til at demonstrere nogle af Einsteins andre teorier om tid også. Einstein argumenterede i sine relativitetsteorier om, at hastighed er en anden faktor, der påvirker hastigheden, hvornår tiden går. Ved at placere atomur på omkreds med rumfartøjer eller fly, der bevæger sig i hastighed, adskiller den tid, der måles af disse ure, klokkerne, der er venstre statiske på jorden, en anden indikation for, at Einstein havde ret.

Før atomure, måling tid til sådanne grader af nøjagtighed var umuligt, men da deres opfindelse i 1950 s, ikke kun har Einsteins postulater viste sig ret, men også vi har opdaget nogle andre usædvanlige aspekter til, hvordan vi opfatter tid.

Mens de fleste af os tænker på en dag som 24-timer, hvor hver dag har samme længde, har atomurerne vist, at hver dag varierer. Desuden, atomure har også vist, at jordens rotation gradvist sænkes, hvilket betyder, at dagene bliver langsomt længere.

På grund af disse ændringer i tid er verdens globale tidsplan, UTC (Coordinated Universal Time), lejlighedsvise tilpasninger. Hvert halve år eller så tilføjes spring sekunder til at sikre UTC kører i samme takt som en jorddag, der regner med den gradvise afmatning af planetens spin.

For teknologier, der kræver høj nøjagtighed, regnes disse regelmæssige tidsjusteringer af protokollen NTP (Network Time Protocol), så et computernetværk ved hjælp af en NTP tidsserver er altid holdt tro mod UTC.

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.

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".

Fra armbåndsure til atomure og NTP-tidsservere, forståelsen af ​​tid er blevet afgørende for mange moderne teknologier som satellitnavigation og global kommunikation.

Fra tidens udvidelse til virkningerne af tyngdekraften til tiden har tiden mange mærkelige og vidunderlige facetter, som forskere kun begynder at forstå og udnytte. Her er nogle interessante, mærkelige og usædvanlige fakta om tid:

• Tiden er ikke adskilt fra rummet, men tiden præciserer, hvad Einstein kaldte fire dimensional rumtid. Rumtiden kan forvrænges af tyngdekraft, hvilket betyder, at tiden sænker jo større gravitationspåvirkningen. Tak til atomure, kan tiden på jorden måles ved hver efterfølgende tomme over jordens overflade. Det betyder, at hver krops fødder er yngre end deres hoved, da tiden går langsommere, jo lavere til jorden får du.

• Tid er også påvirket af hastigheden. Den eneste konstant i universet er lysets hastighed (i et vakuum), som altid er det samme. På grund af Einsteins berømte relativitetsteorier, som alle rejser tæt på lysets hastighed, ville en rejse til en observatør, der ville have taget tusindvis af år, være gået inden for få sekunder. Dette kaldes tidsudvidelse.

• Der er intet i nutidens fysik, der forbyder tidsrejse både frem og tilbage i tiden.

• Der er 86400 sekunder om dagen, 600,000 om ugen, mere end 2.6 millioner om en måned og mere end 31 millioner om året. Hvis du bor for at være 70 år, så har du levet igennem mere end 5.5 milliarder sekunder.

• En nanosekund er en milliardedel af et sekund eller omtrent den tid det tager at tage lys om 1-fod (30 cm).

• En dag er aldrig 24 timer lang. Jordens rotation går gradvist frem, hvilket betyder, at den globale tidsskala UTC (koordineret universeltid) skal have spring sekunder tilført en eller to gange om året. Disse spring sekunder indregnes automatisk i enhver ursynkronisering, der bruger NTP (Network Time Protocol) såsom a Dedikeret NTP-tidsserver.

'Sat-nav''en har revolutioneret den måde, vi rejser på. Fra taxachauffører, kurerer og familiebilen til flyselskaber og tanke er satellitnavigationsudstyr nu monteret i næsten alle køretøjer, da det kommer fra produktionslinjen. Mens GPS-systemer helt sikkert har deres fejl, har de også flere anvendelser. Navigation er blot en af ​​de vigtigste anvendelser af GPS, men det er også ansat som en tidskilde forum GPS NTP-tid servere.

At være i stand til at pin point steder fra rummet har sparet utallige liv såvel som at rejse til ukendte destinationer problemfri. Satellitnavigation er baseret på en konstellation af satellitter kendt som GNSS (Global Navigation Satellite Systems). I øjeblikket er der kun en fuldt fungerende GNSS i verden, som er den Globalt positionerings system (GPS).

GPS ejes og drives af det amerikanske militær. Satellitterne sender to signaler, en til det amerikanske militær og en til civil brug. Oprindeligt var GPS udelukkende beregnet til de amerikanske væbnede styrker, men efter en uheldig nedskydning af et flyselskab åbnede den amerikanske præsident Ronald Reagan GPS-systemet til verdens befolkning for at forhindre fremtidige tragedier.

GPS har en konstellation af over 30 satellitter. På et tidspunkt er mindst fire af disse satellitter overhead, hvilket er det mindste antal, der kræves til nøjagtig navigation.

GPS-satellitterne har hver ombord en atomur. Atomcykler bruger resonansen af ​​et atom (vibrationer eller frekvens ved bestemte energitilstand), hvilket gør dem meget præcise og taber ikke så meget som et sekund i tiden over en million år. Denne utrolige præcision er, hvad der gør satellitnavigation mulig.

Satellitterne sender et signal fra det indbyggede ur. Dette signal består af satellittets tid og position. Dette signal er strålet tilbage til jorden, hvor din bils sat nav henter den. Ved at finde ud af, hvor lang tid dette signal tog for at nå bilen og triangulere fire af disse signaler, vil computeren i dit GPS-system træne præcis, hvor du er på verdensplan. (Fire signaler bruges på grund af højdeændringer - på en 'flad' jord ville kun tre være påkrævet).

GPS-systemer kan kun arbejde på grund af atomklokkenes meget præcise nøjagtighed. Fordi signalerne udsendes ved lysets hastighed og nøjagtigheden af ​​selv en millisekund (tusindedel af et sekund) kan ændre positioneringsberegningerne med 100 kilometer, da lyset kan køre næsten 100,00km hvert sekund - GPS-systemer i øjeblikket er nøjagtige til omkring fem meter.

Atombættene ombord GPS-systemer bruges ikke kun til navigation. Fordi atomurerne er så præcise GPS er en god kilde til tid. NTP-tidsservere bruger GPS signaler til at synkronisere computernetværk til. En NTP GPS-server vil modtage tidssignalet fra GPS-satellitten og derefter konvertere det til UTC (Koordineret Universal Time) og distribuere det til alle enheder på et netværk, der giver meget præcis tidssynkronisering.

Måling af tidsforløbet har været en bekymring for mennesker siden civilisationens begyndelse. Bredt set indebærer målingstid at bruge en form for gentagen cyklus for at finde ud af, hvor meget tid der er gået. Traditionelt har denne gentagne cyklus været baseret på himlernes bevægelse, som en dag, der er en jordens revolution, en måned er en hel kredsløb af jorden ved månen og et år er jordens kredsløb.

Efterhånden som vores teknologi er kommet frem, har vi kunnet måle tiden i mindre og mindre trin fra solceller, der tillod os at tælle timer, mekaniske ure, der lader os overvåge minutterne. Elektroniske ure, der lades for første gang, registrerer nøjagtigt sekunder til strømmen alder af atomure, hvor tiden kan måles til nanosekunden.

Med fremskridt i kronologi, der har ført til teknologier som NTP ure, tidsservere, atomur, GPS-satellitter og moderne globale kommunikationer kommer med et andet overfald: hvornår starter en dag og hvornår slutter den.

De fleste mennesker antager, at en dag er 24 timer lang, og at den løber fra midnat til midnat. Atomklokker har imidlertid afsløret for os, at en dag ikke er 24 timer, og faktisk varierer længden af ​​en dag (og er faktisk stigende gradvist over tid).

Efter atomklokker blev udviklet, var der et opkald fra mange sektorer for at komme op på en global tidsplan. En der bruger ultra præcis karakter af atomur at måle sit forbigående men også en, der tager hensyn til jordens rotation. Hvis man undlader at tage højde for den variable længde af en dags længde, ville det betyde, at en statisk tidsskala ville ende med at rykke med dagen, der langsomt drev ind i natten.

For at kompensere for dette har verdens globale tidsskala, kaldet UTC (koordineret universeltid), tilføjet yderligere sekunder (spring sekunder) for at sikre, at der ikke er drift. UTC-tiden holdes sand ved en konstellation af atomklocker, og den anvendes af moderne teknologier som NTP-tidsserveren som sikrer, at computernetværk alle løber præcis samme præcise tid.

At tælle tiden kan virke som en simpel affære i disse dage med antallet af enheder, der viser tiden til os og med den utrolige nøjagtighed af enheder som atomure og netværk tidsservere det er ret nemt at se, hvordan kronologi er taget for givet.

Nanosekundens nøjagtighed, der styrer teknologier som GPS-systemet, flyvekontrol og NTP-server systemer (Network Time Protocol) er langt fra de første stykker, der blev opfundet og blev drevet af solens bevægelse over himlen.

Solopkald var faktisk de første rigtige ure, men de havde selvfølgelig deres ulemper - som f.eks. Ikke arbejder om natten eller i overskyet vejr, men at kunne fortælle tiden retfærdigt var en komplet innovation til civilisationen og hjulpet til mere strukturerede samfund.

Imidlertid vil det ikke være et pålideligt grundlag for at måle tid, som det blev opdaget ved opfindelsen af ​​det, at man stole på himmellegemer for at holde øje med tiden som vi har gjort i tusindvis af år. atomur.

Inden atomklocks tilvejebragte elektroniske ure det højeste niveau af nøjagtighed. Disse blev opfundet ved forrige århundrede og, mens de var mange gange mere pålidelige end mekaniske ure, drev de stadig og ville tabe et sekund eller to hver uge.

Elektroniske ure, der arbejdes med at bruge oscillationer (vibrationer under energi) af krystaller, såsom kvarts, men atomklynger bruger resonansen af ​​individuelle atomer som cæsium, hvilket er så højt antal vibrationer per sekund, det gør det utroligt præcise (moderne atomur Kør ikke med endnu et sekund hver 100 millioner år).

Når denne type tid for at præcisere nøjagtigheden blev opdaget, blev det tydeligt, at vores tradition for at bruge jordens rotation som et middel til at fortælle tid, var ikke så præcis som disse atomur. Takket være deres nøjagtighed blev det hurtigt opdaget, at Jordens rotation ikke var præcis og ville bremse og fremskynde (med små mængder) hver dag. For at kompensere for dette er verdens globale tidsskala UTC (Koordineret Universal Time) har yderligere sekunder lagt til det en eller to gange om året (Leap sekunder).

Atomiske ure udgør grundlaget for UTC, som bruges af tusinder af NTP-servere at synkronisere computernetværk til.