Zaman, her insanın günlük olarak uğraştığı soyut bir kavramdır. Ama zamanın nereden geldiğini düşünen oldu mu? Saatin kaç olduğunu tam olarak kim belirler? Dünya çapında belirli bir zaman standardı vardır.
Zaman referansı nedir?
Zaman standardı, birincil standart tarafından mümkün olan en yüksek doğrulukla çoğaltılan bilimsel bir zaman birimidir. Referans zaman birimi bir saniyedir. İkinci ve hertz standart zaman ve frekans birimleridir.
Bilim adamları, en doğru sabit ölçüm birimini belirlemek için çeşitli zorlukların üstesinden gelmek zorunda kaldılar. Başlangıçta zaman, gezegenin eksen etrafındaki dönüşüne göre ölçülmüştür. Ancak, gelgitlerin güneşli bir günün süresini etkileyebileceği ortaya çıktı.
Bir sonraki aşamada, ölçüm için tropikal bir yıl (bir ekinoksdan diğerine) kullanılmaya başladı. Sonuçların doğruluğu arttı - ikincisi tropikal yılın 1 / 31556925,9447 değerine karşılık geldi. Bu çalışmaların rehberliğinde bilim adamları sarkaç ve kuvars saatler icat ettiler.
Gelecekte, kuvars saatler doğal standarttan daha doğru olduğundan yeni ölçüm yöntemlerine ihtiyaç vardı. Böylece bir kuantum jeneratörü, bir moleküler kronometre vardı ve 1967'de referans birimi hesaplamak için atom yöntemini kullanmaya başladılar.
Onun sayesinde, referans ikinci hesaplamadaki hatayı en aza indirmek mümkün oldu.Bu yöntemin ortaya çıkmasıyla, ikincisi sezyum-133 atomunun hiperfin yapısının 2 seviyesi arasındaki geçiş sırasında ortaya çıkan 9 192 631 770 elektromanyetik radyasyon salınımına karşılık gelmeye başladı.
İlginç gerçek: Ölçüm standartlarını incelemek için farklı ülkelerde ulusal merkezler kurulmuştur. Rusya'da, bu, Tüm Rusya Fiziksel, Teknik ve Radyo Mühendisliği Ölçümleri Araştırma Enstitüsüdür.
Atomik saat
Bir referans atom saati moleküler ve atomik seviyelerdeki işlemlerle ilişkili titreşimleri kullanarak zamanı belirler. Çalışmalarının özü, belirli koşullar altındaki atomların aynı frekansta elektromanyetik dalgalar yaymasıdır. Sezyum-133 atomu genel kabul gören standart olarak seçilir.
Cihazın navigasyonda ciddi bir rolü vardır, çünkü onsuz araçların, füzelerin yerini belirlemek ve ayrıca uydu iletişimini kullanmak imkansız olacaktır. Bir ayırıcı, bir jeneratör ve bir elektronik kompleksi içerirler.
Sadece belirli atomlar yaratılmaları için uygundur - çeşitli kökenlerden (örneğin manyetik) alanlar gibi dış etkilerden bağımsız olanlar. Uygun atomlar sezyum, kalsiyum, rubidyum vs.'dir. Birincil standart sezyum atomunun geçişidir. Geri kalanlar ikincil kabul edilir ve sezyum ile karşılaştırılır - referans.
Referans Saat Doğruluğu
Referans saati için bir zaman ölçeği geliştirdik - AT. Ancak, bu cihazın da belirli bir hatası var. Bu nedenle, Uluslararası Atomik Zaman - TAI kullanılır.Dünyadaki çeşitli metroloji kurumlarına yerleştirilen atomik saatlerin okumaları karşılaştırılarak belirlenir.
Toplamda yaklaşık 400 saat var. Sadece göstergelerini karşılaştırarak, referans saatinin doğruluğu kontrol edilir. Sevres şehrinde (Fransa) Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosu (BIPM) bulunur.
1875 yılında ölçü birimlerinin standartlarının depolandığı, metrolojik çalışmaların, araştırmaların yapıldığı ve birleşik bir ölçüm sisteminin varlığının temin edildiği bir kurum olarak kurulmuştur. Atomik saatlerin performansını referans olanlarla düzenli olarak karşılaştıran büro uzmanları, verileri analiz eder ve gerekirse okumaları düzeltir.
Eşgüdümlü evrensel zaman - UTC - diye bir şey de vardır. Bu standartta saatler dünya çapında düzenlenmektedir. TAI ölçüm sistemine dayanmaktadır, ancak UTC'nin günlük yaşamda daha uygun olduğu düşünülmektedir. Periyodik olarak, UTC zamanı bir saniye eklenerek yılda 1-2 kez (30 Haziran veya 31 Aralık) ayarlanır.
İlginç gerçek: UTC zamanının koordinasyonu, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesiyle doğrudan ilişkili olan evrensel zamana (UT) göre gerçekleşir. Gezegenimiz yavaş yavaş daha yavaş dönmeye başladığı için (küresel ısınma nedeniyle), gelecekte UTC'yi daha sık değiştirmek gerekecektir.
Zaman ölçütü TAI'dir. Referans saati, Fransa'da bulunan özel bir Uluslararası Ağırlık ve Ölçüm Bürosunda saklanır.Okumaları düzenli olarak çeşitli metroloji istasyonlarındaki birkaç yüz atom saati ile karşılaştırılmaktadır. Alınan verilere dayanarak, gerekirse düzeltmeler yapılır.