Laikas yra abstrakti sąvoka, su kuria kiekvienas žmogus bendrauja kasdien. Bet ar kas nors susimąstė, iš kur ateina laikas? Kas tiksliai lemia, koks laikas? Yra tam tikras laiko standartas, orientuotas į pasaulį.
Kas yra laiko nuoroda?
Laiko etalonas yra mokslinis laiko vienetas, kurį pirminis standartas atkuria kuo didesniu tikslumu. Etaloninis laiko vienetas yra sekundė. Antrasis ir hercas yra standartiniai laiko ir dažnio vienetai.
Mokslininkams teko įveikti kelis sunkumus, kad būtų galima išskirti tiksliausią pastovų matavimo vienetą. Iš pradžių laikas buvo matuojamas pagal planetos sukimąsi aplink ašį. Tačiau paaiškėjo, kad atoslūgiai gali įtakoti saulėtos dienos trukmę.
Kitame etape matavimui buvo pradėti naudoti atogrąžų metai (iš vienos lygiadienio į kitas). Rezultatų tikslumas padidėjo - antrasis atitiko atogrąžų metų 1 / 31556925,9447. Remdamiesi šiais tyrimais, mokslininkai išrado švytuoklinius ir kvarcinius laikrodžius.
Ateityje reikėjo naujų matavimo metodų, nes kvarciniai laikrodžiai buvo tikslesni už natūralų standartą. Taigi buvo kvantinis generatorius, molekulinis chronometras, ir 1967 m. Jie pradėjo naudoti atominį metodą atskaitos vienetui apskaičiuoti.
Jo dėka buvo įmanoma sumažinti klaidą apskaičiuojant atskaitos sekundę.Atsiradus šiam metodui, antrasis pradėjo atitikti 9 192 631 770 elektromagnetinės spinduliuotės virpesius, vykstančius pereinant tarp cezio-133 atomo hiperfiniškos struktūros 2 lygių.
Įdomus faktas: Įvairiose šalyse įsteigti nacionaliniai centrai, skirti tirti matavimo standartus. Rusijoje tai yra visos Rusijos fizinių, techninių ir radijo inžinerinių matavimų tyrimų institutas.
Atominis laikrodis
Etaloninis atominis laikrodis nustato laiką, naudodamas vibracijas, susijusias su procesais molekuliniame ir atominiame lygmenyse. Jų darbo esmė ta, kad atomai tam tikromis sąlygomis skleidžia to paties dažnio elektromagnetines bangas. Cezio-133 atomas pasirinktas kaip visuotinai priimtas standartas.
Įrenginys vaidina rimtą vaidmenį navigacijoje, nes be jo neįmanoma nustatyti transporto priemonių, raketų buvimo vietos, taip pat naudotis palydoviniu ryšiu. Jie susideda iš diskriminatoriaus, generatoriaus ir elektronikos komplekso.
Jų sukūrimui tinka tik tam tikri atomai - tie, kurie nepriklauso nuo išorės įtakos, pavyzdžiui, įvairios kilmės laukai (pavyzdžiui, magnetiniai). Tinkami atomai yra cezio, kalcio, rubidžio ir kt. Pagrindinis standartas yra cezio atomo perėjimas. Likusios dalys laikomos antrinėmis ir lyginamos su ceziu - nuoroda.
Atskaitos laikrodžio tikslumas
Etaloniniam laikrodžiui sukūrėme laiko skalę - AT. Tačiau šis įrenginys taip pat turi tam tikrą klaidą. Todėl naudojamas Tarptautinis atominis laikas - TAI.Jis nustatomas palyginus atominių laikrodžių rodmenis, kurie įrengiami įvairiose metrologijos įstaigose visame pasaulyje.
Iš viso yra apie 400 tokių laikrodžių. Tiesiog palyginus jų rodiklius, tikrinamas etaloninio laikrodžio tikslumas. Sevreso mieste (Prancūzija) yra Tarptautinis svorio ir matmenų biuras (BIPM).
Ji buvo įkurta 1875 m. Kaip institucija, kurioje kaupiami matavimo vienetų standartai, atliekamas metrologinis darbas, atliekami tyrimai ir užtikrinama vieninga matavimo sistema. Reguliariai lygindami atominių laikrodžių veikimą su etaloniniais, biuro specialistai analizuoja duomenis ir prireikus taiso rodmenis.
Taip pat yra toks dalykas kaip suderintas universalusis laikas - UTC. Laikrodžiai yra reguliuojami visame pasaulyje pagal šį standartą. Jis pagrįstas TAI matavimo sistema, tačiau UTC laikomas patogesniu kasdieniame gyvenime. Periodiškai UTC laikas koreguojamas 1–2 kartus per metus (birželio 30 arba gruodžio 31 d.) Pridedant vieną sekundę.
Įdomus faktas: UTC laiko koordinavimas vyksta pagal universalųjį laiką (UT), kuris yra tiesiogiai susijęs su Žemės sukimu aplink savo ašį. Kadangi mūsų planeta pamažu pradeda suktis lėčiau (dėl globalinio atšilimo), ateityje reikės dažniau keisti UTC.
Laiko etalonas yra TAI. Etaloninis laikrodis saugomas specialiame Tarptautiniame svorio ir matmenų biure, esančiame Prancūzijoje.Jų rodmenys reguliariai lyginami su keliais šimtais kitų atominių laikrodžių įvairiose metrologinėse stotyse. Remiantis gautais duomenimis, jei reikia, daromos pataisos.
