זמן הוא מושג מופשט איתו כל אדם מתמודד מדי יום. אבל האם מישהו חשב מהיכן מגיע הזמן? מי קובע בדיוק מה השעה? יש סטנדרט מסוים של זמן שמכוון ברחבי העולם.
מהי הפניה לזמן?
תקן הזמן הוא יחידת זמן מדעית המופקה על ידי התקן הראשוני ברמת הדיוק הגבוהה ביותר האפשרית. יחידת הזמן של ההתייחסות היא שנייה. שנית והרץ הן יחידות הסטנדרטיות של זמן ותדירות.
המדענים נאלצו להתגבר על מספר קשיים על מנת לבדל את יחידת המדידה הקבועה המדויקת ביותר. בתחילה נמדד הזמן על סמך סיבוב כדור הארץ סביב הציר. עם זאת, התברר כי הגאות והשפל יכולה להשפיע על משך יום השמש.
בשלב הבא הם החלו להשתמש בשנה הטרופית למדידה (משווי שוויון אחד למשנהו). רמת הדיוק של התוצאות גדלה - השנייה תואמת 1 / 31556925,9447 של השנה הטרופית. בהנחיית מחקרים אלה המציאו מדענים שעוני מטוטלת ושעוני קוורץ.
בעתיד היה צורך בשיטות מדידה חדשות שכן שעוני קוורץ היו מדויקים יותר מהתקן הטבעי. אז היה מחולל קוונטי, כרונומטר מולקולרי, ובשנת 1967 הם החלו להשתמש בשיטה האטומית כדי לחשב את יחידת הייחוס.
בזכותו ניתן היה למזער את השגיאה בחישוב ההפניה השנייה.עם כניסת שיטה זו, השנייה החלה להתכתב עם 9 192 631 770 תנודות של קרינה אלקטרומגנטית המתרחשת במהלך המעבר בין 2 הרמות של המבנה ההיפר-פין של האטום צזיום -133.
עובדה מעניינת: הוקמו מרכזים לאומיים במדינות שונות בכדי ללמוד תקני מדידה. ברוסיה זהו מכון המחקר הכל-רוסי למדידות הנדסיות גופניות, טכניות ורדיו.
שעון אטומי
שעון אטומי הפניה קובע זמן באמצעות רעידות הקשורות לתהליכים ברמת המולקולרית והאטומית. תמצית עבודתם היא כי אטומים בתנאים מסוימים פולטים גלים אלקטרומגנטיים באותה תדר. האטום צזיום -133 נבחר כסטנדרט המקובל.
למכשיר תפקיד רציני בניווט, מכיוון שבלעדיו לא ניתן היה לקבוע את מיקום הרכבים, הטילים, וגם להשתמש בתקשורת לוויינית. הם מורכבים מפלה, גנרטור ומתחם אלקטרוניקה.
רק אטומים מסוימים מתאימים ליצירתם - כאלו שאינם תלויים בהשפעות חיצוניות, כמו שדות ממוצאים שונים (למשל מגנטיים). האטומים המתאימים הם צזיום, סידן, רובידיום וכו '. התקן העיקרי הוא המעבר של אטום הצזיום. השאר נחשבים משניים ומשווים אותם עם צזיום - ההתייחסות.
דיוק שעון הפניה
עבור שעון ההפניה פיתחנו סולם זמן - AT. עם זאת, למכשיר זה יש גם שגיאה מסוימת. לפיכך משתמשים ב- Atomic Time - TAI.זה נקבע על ידי השוואה בין קריאה של שעונים אטומיים, המותקנים במוסדות מטרולוגיים שונים ברחבי העולם.
בסך הכל ישנם כ -400 שעונים כאלה. רק על ידי השוואת המדדים שלהם, נבדקת דיוק שעון ההתייחסות. בעיר סברס (צרפת) נמצאת הלשכה הבינלאומית למשקולות ומדדים (BIPM).
היא הוקמה בשנת 1875 כמוסד בו מאוחסנים תקנים של יחידות מדידה, מבצעת עבודות מטרולוגיות, מתבצעת מחקר, ומובטחת קיומה של מערכת מדידה אחידה. על ידי השוואה קבועה של הביצועים של שעונים אטומיים לאלה המתייחסים, מומחי הלשכה מנתחים את הנתונים ובמידת הצורך מבצעים תיקונים לקריאה.
יש גם דבר כזה זמן אוניברסלי מתואם - UTC. לפי תקן זה, השעונים מוסדרים ברחבי העולם. זה מבוסס על מערכת המדידה של TAI, אך UTC נחשבת לנוחה יותר בחיי היומיום. מעת לעת, זמן UTC מותאם 1-2 פעמים בשנה (30 ביוני או 31 בדצמבר) על ידי הוספת שנייה.
עובדה מעניינת: תיאום זמן UTC מתרחש בהתאם לזמן האוניברסלי (UT) הקשור ישירות לסיבוב כדור הארץ סביב צירו. מכיוון שכוכב הלכת שלנו מתחיל להסתובב לאט יותר (בגלל התחממות כדור הארץ), בעתיד יהיה צורך לתקן את UTC לעתים קרובות יותר.
אמת המידה לזמן הוא TAI. שעון ההתייחסות מאוחסן בלשכה הבינלאומית המיוחדת למשקולות ומידות, שנמצאת בצרפת.קריאותיהם מושוות באופן קבוע עם כמה מאות שעונים אטומיים אחרים בתחנות מטרולוגיות שונות. בהתבסס על הנתונים שהתקבלו, תיקונים נעשים במידת הצורך.