เวลาเป็นแนวคิดที่เป็นนามธรรมซึ่งทุกคนมีข้อตกลงทุกวัน แต่ไม่มีใครคิดว่าเวลามาจากไหน? ใครเป็นผู้กำหนดเวลาเท่าไร? มีเวลามาตรฐานที่มุ่งเน้นไปทั่วโลก
การอ้างอิงเวลาคืออะไร?
มาตรฐานเวลาเป็นหน่วยทางวิทยาศาสตร์ของเวลาที่ทำซ้ำโดยมาตรฐานหลักที่มีความแม่นยำมากที่สุด หน่วยเวลาอ้างอิงเป็นวินาที วินาทีและเฮิรตซ์เป็นหน่วยเวลามาตรฐานและความถี่
นักวิทยาศาสตร์ต้องเอาชนะความยากลำบากหลาย ๆ อย่างเพื่อแยกหน่วยการวัดค่าคงที่ที่แม่นยำที่สุดออกมา เริ่มแรกเวลาถูกวัดตามการหมุนของดาวเคราะห์รอบแกน อย่างไรก็ตามปรากฎว่ากระแสน้ำสามารถมีอิทธิพลต่อระยะเวลาของวันที่มีแดด
ในระยะต่อไปปีเขตร้อน (จากวิษุวัตหนึ่งสู่อีก) เริ่มใช้สำหรับการวัด ความแม่นยำของผลลัพธ์เพิ่มขึ้น - ครั้งที่สองตรงกับ 1 / 31556925,9447 ของปีเขตร้อน จากการศึกษาเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นนาฬิกาลูกตุ้มและนาฬิกาควอทซ์
ในอนาคตมีความต้องการวิธีการวัดแบบใหม่เนื่องจากนาฬิกาควอทซ์มีความแม่นยำมากกว่ามาตรฐานแบบธรรมชาติ ดังนั้นจึงมีเครื่องกำเนิดควอนตัมเป็นเครื่องวัดระดับโมเลกุลและในปี 1967 พวกเขาเริ่มใช้วิธีอะตอมมิกเพื่อคำนวณหน่วยอ้างอิง
ขอบคุณเขามันเป็นไปได้ที่จะลดข้อผิดพลาดในการคำนวณค่าอ้างอิงที่สองด้วยการถือกำเนิดของวิธีนี้ที่สองเริ่มสอดคล้องกับ 9 192 631 770 oscillations ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในช่วงการเปลี่ยนภาพระหว่าง 2 ระดับของโครงสร้าง hyperfine ของอะตอมซีเซียม-133
ความจริงที่น่าสนใจ: ศูนย์แห่งชาติจัดตั้งขึ้นในประเทศต่าง ๆ เพื่อศึกษามาตรฐานการวัด ในรัสเซียเป็นสถาบันวิจัยทางวิศวกรรมทางกายภาพเทคนิคและการวัดทางวิทยุของรัสเซีย
นาฬิกาอะตอม
นาฬิกาอะตอมอ้างอิงกำหนดเวลาโดยใช้การสั่นสะเทือนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการในระดับโมเลกุลและอะตอม สาระสำคัญของการทำงานของพวกเขาคืออะตอมภายใต้เงื่อนไขบางอย่างปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่เดียวกัน อะตอมซีเซียม-133 ถูกเลือกเป็นมาตรฐานที่ยอมรับกันโดยทั่วไป
อุปกรณ์มีบทบาทสำคัญในการนำทางเนื่องจากจะไม่มีสถานที่ตั้งยานพาหนะขีปนาวุธและใช้การสื่อสารผ่านดาวเทียม พวกเขาประกอบด้วย discriminator เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน
มีเพียงบางอะตอมเท่านั้นที่เหมาะสมสำหรับการสร้างของพวกเขา - ซึ่งเป็นอิสระจากอิทธิพลภายนอกเช่นสาขาของต้นกำเนิดที่หลากหลาย (ตัวอย่างเช่นแม่เหล็ก) อะตอมที่เหมาะสมคือซีเซียมแคลเซียมรูบิเดียม ฯลฯ มาตรฐานเบื้องต้นคือการเปลี่ยนแปลงของอะตอมซีเซียม ที่เหลือถือว่าเป็นรองและถูกเปรียบเทียบกับซีเซียม - การอ้างอิง
ความแม่นยำของนาฬิกาอ้างอิง
สำหรับนาฬิกาอ้างอิงเราได้พัฒนามาตราส่วนเวลา - AT อย่างไรก็ตามอุปกรณ์นี้ยังมีข้อผิดพลาดบางอย่าง ดังนั้น International Atomic Time - TAI จึงถูกนำมาใช้มันถูกกำหนดโดยการเปรียบเทียบการอ่านของนาฬิกาอะตอมซึ่งติดตั้งในสถาบันมาตรวิทยาต่าง ๆ ทั่วโลก
รวมแล้วมีนาฬิกาประมาณ 400 เรือน เพียงแค่เปรียบเทียบตัวบ่งชี้ความแม่นยำของนาฬิกาอ้างอิงจะถูกตรวจสอบ ในเมือง Sevres (ฝรั่งเศส) เป็นสำนักน้ำหนักและมาตรการระหว่างประเทศ (BIPM)
ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2418 ในฐานะสถาบันที่จัดเก็บมาตรฐานของหน่วยการวัดงานด้านมาตรวิทยาการวิจัยดำเนินการและการมีอยู่ของระบบการวัดแบบครบวงจร โดยการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของนาฬิกาอะตอมกับนาฬิกาอ้างอิงเป็นประจำผู้เชี่ยวชาญสำนักวิเคราะห์ข้อมูลและหากจำเป็นให้ทำการแก้ไขการอ่าน
นอกจากนี้ยังมีสิ่งต่าง ๆ เช่นเวลาสากลเชิงพิกัด - UTC เป็นไปตามมาตรฐานนี้ที่นาฬิกาถูกควบคุมทั่วโลก เป็นไปตามระบบการวัด TAI แต่ UTC ถือว่าสะดวกกว่าในชีวิตประจำวัน เวลา UTC จะถูกปรับเป็นประจำปีละ 1-2 ครั้ง (30 มิถุนายนหรือ 31 ธันวาคม) โดยการเพิ่มหนึ่งวินาที
ความจริงที่น่าสนใจ: การประสานเวลา UTC เกิดขึ้นตามเวลาสากล (UT) ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการหมุนของโลกรอบแกนของมัน เนื่องจากโลกของเราเริ่มค่อยๆหมุนช้าลง (เนื่องจากภาวะโลกร้อน) ในอนาคตมันจำเป็นที่จะต้องแก้ไข UTC บ่อยขึ้น
เวลามาตรฐานคือ TAI นาฬิกาอ้างอิงจะถูกเก็บไว้ในสำนักน้ำหนักและมาตรการพิเศษระหว่างประเทศซึ่งตั้งอยู่ในประเทศฝรั่งเศสการอ่านของพวกเขาจะเปรียบเทียบเป็นประจำกับนาฬิกาอะตอมอื่น ๆ อีกหลายร้อยที่สถานีมาตรวิทยาต่างๆ ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ได้รับการแก้ไขถ้าจำเป็น