Tidssynkronisering er noget, der let tages for givet i denne dag og alder. Med GPS NTP-servere, satellitter stråler ned tid til teknologier, som holder dem synkroniseret med verdens tidsmæssige UTC (dvs.Koordineret Universal Time).

Før UTC, før atomur, før GPS var det ikke så nemt at holde tid synkroniseret. Gennem historien har mennesker altid holdt øje med tiden, men nøjagtigheden var aldrig så vigtig. Et par minutter eller en time eller så forskel lavede lidt forskel på folks liv gennem middelalderen og regencyperioderne; Men kom industrirevolutionen og udviklingen af ​​jernbaner, fabrikker og international handel, nøjagtige tidspunkter blev afgørende.

Greenwich Mean Time (GMT) blev tidsstandard i 1880, der overtog fra verdens første gangs standard jernbanetid, udviklet for at sikre nøjagtighed med jernbanetabeller. Snart ville alle virksomheder, butikker og kontorer holde deres ure nøjagtige til GMT, men i en alder før elektriske ure og telefoner viste det sig at være svært.

Indtast Greenwich Time Lady. Ruth Belville var en forretningskvinde fra Greenwich, der fulgte i sin fars fodspor i at levere tid til virksomheder i hele London. Belville ejes et meget nøjagtigt og dyrt lommeur, en John Arnold-kronometer oprindeligt lavet til hertugen af ​​Sussex.

Hver uge ville Ruth og hendes far før hende tage toget til Greenwich, hvor de ville synkronisere lommeur til Greenwich Mean Time. Belvilles ville derefter rejse rundt i London og opkræve virksomheder for at justere deres ure deres kronometer, en virksomhed, der varede fra 1836 til 1940, da Ruth endelig gik på pension i en alder af 86.

På dette tidspunkt havde elektroniske ure begyndt at overtage traditionelle mekaniske enheder og var mere præcise, havde mindre synkronisering, og med telefonsættet ur indført af General Post Office (GPO) i 1936 blev timekeeping-tjenester som Belville blevet forældede.

I dag er tidssynkronisering langt mere præcis. Netværk tidsservere, der ofte bruger computerprotokol NTP (Network Time Protocol), holder computernetværk og moderne teknologier sande. NTP-tidsservere modtager et præcist atomurtidssignal, ofte med GPS, og distribuerer tiden omkring netværket. Takket være atomurerne, NTP tid servere og den universelle tidsskala UTC, kan moderne computere holde tid indenfor nogle få millisekunder af hinanden.

På trods af brug af UTC (Koordineret Universal Time) som verdens tidsplan, tidszoner, de regionale områder med ensartet tid, er stadig et vigtigt aspekt af vores daglige liv. Tidszoner giver områder med a synkroniseret tid som hjælper handel, handel og samfund funktion, og tillade alle nationer at nyde middag ved frokosttid. De fleste af os, der nogensinde har været i udlandet, er alle klar over forskellene i tidszoner og behovet for at nulstille vores ure.

Tidszoner rundt om i verden

At holde styr på tidszoner kan være virkelig vanskelig. Forskellige nationer bruger ikke kun forskellige tidspunkter, men bruger også forskellige justeringer til sommertid, hvilket kan gøre det vanskeligt at holde styr på tidszoner. Endvidere bevæger nationer til tider zone, normalt på grund af økonomiske og handelsmæssige grunde, hvilket giver endnu større vanskeligheder med at holde øje med tidszoner.

Du tror måske, at moderne computere automatisk kan tegne sig for tidszoner på grund af indstillingerne i urprogrammet; De fleste computersystemer er dog afhængige af en database, som løbende opdateres, for at give præcis tidszoneinformation.

Tidszonedatabasen, som i øvrigt kaldes Olson-databasen efter sin langtidskoordinator, Arthur David Olson, er for nylig flyttet hjem på grund af lovlig wrangling, hvilket midlertidigt forårsager, at databasen ophører med at fungere, hvilket forårsager utallige problemer for folk, der har brug for nøjagtig tidszoneinformation. Uden tidszone-databasen skulle tidszoner beregnes manuelt, for rejser, planlægning af møder og booking af flyvninger.

Internets adressesystem, ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) har overtaget databasen for at tilvejebringe stabilitet på grund af databasens afhængighed af computerstyresystemer og andre teknologier; Databasen bruges af en række computer operativsystemer, herunder Apple Incs Mac OS X, Oracle Corp, Unix og Linux, men ikke Microsoft Corps Windows.

Tidszonedatabasen giver en enkel metode til at indstille tiden på en computer, hvilket gør det muligt at vælge byer, hvor databasen giver den rigtige tid. Databasen har alle de nødvendige oplysninger, som f.eks. Sommertid og de seneste tidszonebevægelser, for at give nøjagtighed og en pålidelig informationskilde.

Eller selvfølgelig, a synkroniserede computernetværk Brug af NTP kræver ikke tidszonedatabasen. Ved hjælp af standard international tidsskala, UTC, NTP-servere opretholde nøjagtig samme tid, uanset hvor computernetværket er i verden, med tidszoneoplysningerne beregnet som en forskel til UTC.

International Telecommunications Union (ITU), der er baseret i Genève, afstemmer i januar for endelig at slippe af med springet andet, effektivt ophugning Greenwich Meantime.

Greenwich Mean Time kan komme til en ende

UTC (Coordinated Universal Time) har eksisteret siden 1970'erne og styrer allerede verdens teknologier ved at holde computernetværk synkroniseret ved hjælp af NTP tid servere (Network Time Protocol), men det har en fejl: UTC er for præcis, det vil sige UTC styres af atomure, ikke ved jordens rotation. Mens atomklokke-relæet er en nøjagtig, uforanderlig form for kronologi, varierer jordens rotation lidt fra dag til dag, og er i det væsentlige aftagende med et sekund eller to om året.

For at undgå middagstid, når solen står højest på himlen, fra langsomt bliver senere og senere, er skudsekunder tilføjes UTC som en kronologisk fusk, der sikrer, at UTC matcher GMT (styret af, når solen er direkte over i Greenwich Meridian linje , hvilket gør det til 12 middag).

Brug af spring sekunder er et emne for kontinuerlig debat. ITU hævder, at med udviklingen af ​​satellitnavigationssystemer, internet, mobiltelefoner og computernetværk, der alle afhænger af en enkelt, præcis form for tid, skal et system for timekeeping være så præcist som muligt, og at spring sekunder giver problemer for moderne teknologier.

Dette mod at ændre skridtet Andet og i virkeligheden beholdende GMT, tyder på, at uden det ville dagen langsomt krybe ind om natten, om end i mange tusinder af år; ITU foreslår dog, at der kan foretages store forandringer, måske hvert århundrede eller deromkring.

Hvis spring sekunder bliver forladt, vil det effektivt afslutte Greenwich Meantime's vogthund af verdens tid, der har varet over et århundrede. Dens funktion af signaleringstidspunktet, når solen ligger over meridianlinjen, startede 127 år siden, da jernbaner og telegrafier stillede krav til en standardiseret tidsskala.

Hvis skridt sekunder afskaffes, vil få af os mærke meget forskel, men det kan gøre livet lettere for computernetværk, der synkroniseres med NTP tid servere som sprang anden levering kan forårsage mindre fejl i meget komplicerede systemer. Google for eksempel afslørede for nylig, at det havde skrevet et program til specifikt at håndtere spring sekunder i sine datacentre, effektivt smøre springet andet i løbet af en dag.

Leap Seconds har været i brug siden udviklingen af ​​atomur og indførelsen af ​​den globale tidsskala UTC (Koordineret Universal Time). Leap Seconds forhindrer den faktiske tid som fortalt af atomur og den fysiske tid, der styres af solen, er højst ved middagstid, fra at dryppe fra hinanden.

Siden UTC begyndte i 1970'erne, da UTC blev introduceret, er 24 Leap Seconds blevet tilføjet. Leap sekunder er et kontroverspunkt, men uden dem ville dagen langsomt glide ind i natten (om end efter mange århundreder); dog forårsager de problemer for nogle teknologier.

NTP-servere (Network Time Protocol) implementere Leap Seconds ved at gentage den sidste sekund af dagen, når en Leap Second introduceres. Mens Leap Second introduktion er en sjælden begivenhed, der kun forekommer en eller to gange om året, for nogle komplekse systemer, der behandler tusindvis af begivenheder et sekund, giver denne gentagelse problemer.

For søgemaskiner, Google, kan Leap Seconds føre til, at deres systemer arbejder i løbet af dette sekund, som f.eks. I 2005, da nogle af dets grupperede systemer stoppede at acceptere arbejde. Selvom dette ikke førte til, at deres websted gik ned, ønskede Google at løse problemet for at forhindre eventuelle fremtidige problemer forårsaget af denne kronologiske fudge.

Dens løsning var at skrive et program, der i det væsentlige løj til deres computerservere i løbet af dagen for et skridt i anden, hvilket gør systemerne til at tro, at tiden var lidt forud for hvad NTP-servere var at fortælle det.

Denne gradvise fremskyndetid indebar, at Googles timeservere i slutningen af ​​dagen ikke behøver at gentage det ekstra sekund, da tiden på sine servere allerede ville være et sekund bag det punkt.

Galleon GPS NTP-server

Selvom Googles løsning til springet Second er genialt, forårsager Leap Seconds for de fleste computersystemer ingen problemer overhovedet. Med et computernetværk, der er synkroniseret med en NTP-server, justeres Leap Seconds automatisk i slutningen af ​​en dag og forekommer kun sjældent, så de fleste computersystemer mærker aldrig denne lille hik i tide.

Forskere har opdaget, at den britiske atomur kontrolleret af Storbritanniens National Physical Laboratory (NPL) er den mest præcise i verden.

NPL's CsF2 cesiumfountain atomur er så præcist, at det ikke vil rykke med et sekund i 138 millioner år, næsten dobbelt så præcist som første tanke.

Forskere har nu opdaget uret er nøjagtigt til en del i 4,300,000,000,000,000, hvilket gør det til det mest præcise atomur i verden.

CsF2 uret bruger energitilstanden af ​​cæsiumatomer til at holde tiden. Med en frekvens af 9,192,631,770 toppe og trug hvert sekund regulerer denne resonans nu den internationale standard for en officiel anden.

Den internationale standard for tid-UTC- styres af seks atomure, herunder CsF2, to ure i Frankrig, en i Tyskland og en i USA, så denne uventede stigning i nøjagtigheden betyder, at den globale tidsplan er endnu mere pålidelig end den første tanke.

UTC er afgørende for moderne teknologier, især med så meget global kommunikation og handel, der udføres på tværs af internettet, på tværs af grænser og på tværs af tidszoner.

UTC gør det muligt for separate computernetværk i forskellige dele af verden at forblive nøjagtig på samme tid, og på grund af dens betydning er nøjagtighed og præcision af afgørende betydning, især når man overvejer de typer transaktioner, der nu gennemføres online, såsom køb af aktier og aktier og global bankvirksomhed.

Modtagelse af UTC kræver brug af en tidsserver og protokollen NTP (Network Time Protocol). Time-servere modtag en kilde til UTC direkte fra atomkvarterer som f.eks. NPL, der sender et tidssignal over langbølgeradio og GPS-netværket (GPS-satellitter alle transmitterer atomurtidssignaler, hvilket er hvordan satellitnavigationssystemer beregner position ved at udregne tidsforskellen mellem flere GPS-signaler.)

NTP holder alle computere nøjagtige til UTC ved løbende at kontrollere hvert systemur og justere for enhver drift sammenlignet med UTC-tidssignalet. Ved at bruge en NTP tidsserver, et netværk af computere er i stand til at forblive inden for et par millisekunder af UTC, der forhindrer eventuelle fejl, sikrer sikkerhed og giver en attesterbar kilde til præcis tid.

Aktiemarkedet har været i nyheden meget i det seneste. Da den globale usikkerhed om de nationale gæld stiger, er markederne i flux, og priserne ændres utroligt hurtigt. På et handelsgrundlag tæller hvert sekund, og præcis tid er afgørende for global køb og salg af råvarer, obligationer og aktier.

NTS 6001 fra Galleon Systems

De internationale børser som NASDAQ og London Stock Exchange kræver alle en præcis og præcis tid. Med handlende, der køber og sælger aktier til kunder over hele kloden, kan et par sekunder med unøjagtighed koste millioner, da aktiekurserne svinger.

NTP-servere forbundet med atomurets timingssignaler sikrer, at børsen holder en præcis og præcis tid. Da computere over hele kloden alle modtager aktiekurserne, når de ændrer sig, bruger disse to NTP-server systemer til at opretholde tiden.

Den globale tidsskala UTC (Coordinated Universal Time) bruges som grundlag for atomur timing, så uanset hvor en erhvervsdrivende er på kloden, forhindrer samme tidsplan forvirring og fejl i forbindelse med handel med aktier og aktier.

På grund af milliarder pund værd af aktier og aktier, der købes og sælges på handelsgulve hver dag, er sikkerhed afgørende. NTP-servere arbejde eksternt for netværk, få deres tid fra kilder som GPS (Global Positioning System) eller radiosignaler udgivet af organisationer som National Physical Laboratory (NPL) eller National Institute for Standards and Time (NIST).

Børsen kan ikke bruge en internetkilde på grund af den risiko, dette kunne medføre. Hackere og ondsindede brugere kunne manipulere med tidskilden, hvilket fører til kaos og koste millioner og måske milliarder, hvis den forkerte tid var spredt rundt om udvekslingerne.

Præcisionen af ​​internettet er også begrænset. Latency over distance kan skabe forsinkelser, hvilket kan føre til fejl, og hvis tidskilden nogensinde gik ned, kunne aktiemarkederne ramme problemer.

Det er ikke kun aktiemarkeder, der har brug for præcis og præcis tid, computernetværk over hele kloden er bekymrede over brug af sikkerhedsnetværk, der bruger dedikerede NTP-servere som Galleon Systems 'NTS 6001. NTS 6001 giver nøjagtig tid fra både GPS- og radiosignaler fra NPL og NIST, og sikrer nøjagtig, præcis og sikker tid hver dag på året.

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.

En dag er noget de fleste af os tager for givet, men længden af ​​en dag er ikke så simpel som vi måske tror.

En dag, som de fleste af os ved, er den tid det tager for Jorden at dreje på sin akse. Jorden tager 24 timer til at gøre en komplet revolution, men andre planeter i vores solsystem har dagslængder, der er langt anderledes end vores.

Galleon NTS 6001

Den største planet, Jupiter, tager for eksempel mindre end ti timer at dreje en revolution, der gør en jovisk dag mindre end halvdelen af ​​jordens, mens en dag på Venus er længere end året med en venusiansk dag 224 Earth-dage.

Og hvis du tænker på de dygtige astronauter på den internationale rumstation, der springer rundt om jorden på over 17,000 mph, er en dag for dem bare 90 minutter lange.

Selvfølgelig vil få af os nogensinde opleve en dag i rummet eller på en anden planet, men den 24-timedag vi tager for givet, er ikke så fast som du måske tror.

Flere indflydelser styrer Jordens revolution, som f.eks. Bevægelsen af ​​tidevandsstyrker og virkningen af ​​Månens tyngdekraft. Millioner af år siden var Månen meget tættere på Jorden som det er nu, hvilket forårsagede meget højere tidevand, som følge heraf var længden af ​​jordens dag kortere - kun 22.5 timer i løbet af dinosaurernes tid. Og lige siden har jorden været langsom.

Da atomurerne først blev udviklet i 1950'erne, blev det bemærket, at længden af ​​en dag varierede. Med indførelsen af ​​atomtiden og derefter koordineret universeltid (UTC) blev det tydeligt, at længden af ​​en dag gradvist blev forlænget. Mens denne ændring er meget minut, besluttede chorologists at sikre balance i UTC og den aktuelle tid på klokken på jorden, der indikerer, når solen er på sit højeste over meridian-yderligere sekunder, der skal tilføjes, en eller to gange om året.

Hidtil har 24 af disse 'Leap Seconds' været siden 1972, da UTC først blev den internationale tidsskala.

De fleste teknologier er afhængige af UTC brug NTP-servere lignende Galleon's NTS 6001, som modtager præcis atomur tid fra GPS-satellitter. Med en NTP tidsserver, automatiske skridt sekundære beregninger udføres af hardware, der sikrer, at alle enheder holdes nøjagtige og præcise til 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.