Čas je abstraktný pojem, s ktorým každý človek obchoduje každý deň. Ale premýšľal niekto o tom, odkiaľ ten čas prichádza? Kto presne určuje, koľko je hodín? Existuje určitý štandard času, ktorý je orientovaný po celom svete.
Čo je to referencia času?
Časový štandard je vedecká jednotka času, ktorá je reprodukovaná primárnym štandardom s najväčšou možnou presnosťou. Referenčná jednotka času je druhá. Druhý a hertz sú štandardné jednotky času a frekvencie.
Vedci museli prekonať niekoľko ťažkostí, aby vybrali najpresnejšiu konštantnú jednotku merania. Spočiatku bol čas meraný na základe rotácie planéty okolo osi. Ukázalo sa však, že prílivy môžu ovplyvniť trvanie slnečného dňa.
V ďalšej fáze sa na meranie začal používať tropický rok (z jednej rovnodennosti do druhej). Presnosť výsledkov sa zvýšila - druhá zodpovedala 1/31556925 9447 tropického roku. Vedci týchto štúdií vedci vynašli kyvadlo a kremeň hodinky.
V budúcnosti boli potrebné nové metódy merania, pretože kremenné hodinky boli presnejšie ako prirodzený štandard. Takže existoval kvantový generátor, molekulárny chronometer av roku 1967 začali používať atómovú metódu na výpočet referenčnej jednotky.
Vďaka nemu bolo možné minimalizovať chybu pri výpočte referenčnej sekundy.S príchodom tohto spôsobu začal druhý korešpondovať s 9 192 631 770 kmitmi elektromagnetického žiarenia, ku ktorým dochádza počas prechodu medzi dvoma hladinami hyperjemnej štruktúry atómu cézia-133.
Zaujímavý fakt: Národné centrá boli zriadené v rôznych krajinách, aby študovali normy merania. V Rusku je to All-Russian Research Institute of Physical, Technical and Radio Engineering Measurements.
Atómové hodiny
Referenčné atómové hodiny určujú čas pomocou vibrácií spojených s procesmi na molekulárnej a atómovej úrovni. Podstatou ich práce je to, že atómy za určitých podmienok emitujú elektromagnetické vlny rovnakej frekvencie. Atóm cézia-133 je vybraný ako všeobecne akceptovaný štandard.
Prístroj má pri navigácii vážnu úlohu, pretože bez neho by nebolo možné zistiť polohu vozidiel, rakiet a tiež používať satelitné komunikácie. Pozostávajú z diskriminátora, generátora a elektronického komplexu.
Na ich vytvorenie sú vhodné iba určité atómy - tie, ktoré sú nezávislé od vonkajších vplyvov, ako sú polia rôzneho pôvodu (napríklad magnetické). Vhodnými atómami sú cézium, vápnik, rubídium atď. Primárnym štandardom je prechod atómu cézia. Zvyšok sa považuje za sekundárny a porovnáva sa s céziom - referenčným.
Presnosť referenčných hodín
Pre referenčné hodinky sme vyvinuli časový rozsah - AT. Toto zariadenie má však aj určitú chybu. Preto sa používa medzinárodný atómový čas - TAI.Stanovuje sa porovnaním údajov atómových hodín, ktoré sú inštalované v rôznych metrologických inštitúciách po celom svete.
Celkovo je ich okolo 400. Len porovnaním ich ukazovateľov sa skontroluje presnosť referenčných hodín. V meste Sevres (Francúzsko) sa nachádza Medzinárodný úrad pre váhy a miery (BIPM).
Bola založená v roku 1875 ako inštitúcia, kde sa ukladajú normy meracích jednotiek, vykonáva sa metrologická práca, vykonáva sa výskum a zabezpečuje sa jednotný merací systém. Odborníci kancelárie pravidelne porovnávajú výkonnosť atómových hodín s referenčnými hodinami a analyzujú údaje av prípade potreby korigujú hodnoty.
Existuje tiež niečo ako koordinovaný univerzálny čas - UTC. Podľa tejto normy sú hodinky regulované na celom svete. Je založený na systéme merania TAI, ale UTC sa v každodennom živote považuje za pohodlnejší. Čas UTC sa pravidelne upravuje 1-2 krát ročne (30. júna alebo 31. decembra) pridaním jednej sekundy.
Zaujímavý fakt: K koordinácii času UTC dochádza v súlade s univerzálnym časom (UT), ktorý priamo súvisí s rotáciou Zeme okolo jej osi. Pretože sa naša planéta postupne otáča pomalšie (v dôsledku globálneho otepľovania), v budúcnosti bude potrebné častejšie upravovať UTC.
Štandardom času je TAI. Referenčné hodiny sú uložené v špeciálnom medzinárodnom úrade pre váhy a miery, ktorý sa nachádza vo Francúzsku.Ich hodnoty sa pravidelne porovnávajú s niekoľkými stovkami ďalších atómových hodín na rôznych metrologických staniciach. Na základe prijatých údajov sa v prípade potreby vykonajú opravy.