Fra armbåndsur til atomklokker og NTP-tidsservere, forståelsen av tid har blitt avgjørende for mange moderne teknologier som satellittnavigasjon og global kommunikasjon.

Fra tidsperspektivet til tyngdekraftseffekter i tide, har tiden mange rare og fantastiske fasetter som forskere bare begynner å forstå og utnytte. Her er noen interessante, rare og uvanlige fakta om tiden:

• Tiden er ikke skilt fra rom, men tiden utgjør hva Einstein kalte fire dimensjonal romtid. Mellom tid kan romtiden svekkes av tyngdekraften, noe som betyr at tiden reduserer jo større gravitasjonsinnflytelsen. Takk til atomklokkene, kan tiden på jorden måles ved hver påfølgende tommers over jordens overflate. Det betyr at hver kropps føtter er yngre enn hodet når tiden går sakte jo lavere til bakken du får.

• Tid er også påvirket av hastighet. Den eneste konstanten i universet er lysets hastighet (i et vakuum) som alltid er det samme. På grunn av Einsteins kjente relativitetsteorier, som reiser i nærheten av lysets hastighet, ville en reise til en observatør som hadde tatt tusenvis av år gått innen sekunder. Dette kalles tidsutvidelse.

• Det er ingenting i moderne fysikk som forbyr tidsreiser både fremover og bakover i tid.

• Det er 86400 sekunder på en dag, 600,000 på en uke, mer enn 2.6 millioner i en måned og mer enn 31 millioner om året. Hvis du bor for å være 70 år gammel, vil du ha levd gjennom over 5.5 milliarder sekunder.

• En nanosekund er en milliarddel av et sekund eller omtrent den tiden det tar for lys å reise rundt 1 fot (30 cm).

• En dag er aldri 24 timer lang. Jordens rotasjon går gradvis opp, noe som betyr at den globale tidsskala UTC (koordinert universell tid) må ha sprang sekunder lagt til en eller to ganger i året. Disse sprang sekunder blir automatisk regnskapsført i hvilken som helst klokkesynkronisering som bruker NTP (Network Time Protocol), for eksempel a dedikert NTP tidsserver.

Atomsklokker, så mange vet at de er svært nøyaktige enheter, men atomuret er en av de viktigste oppfinnelsene i de siste 50-årene, og har gitt anledning til mange teknologier og applikasjoner som har fullstendig revolusjonert våre liv.

Du kan tenke hvordan en klokke kan være så viktig uansett hvor nøyaktig det er, men når du betrakter den presisjonen, så a moderne atomur mister ikke et sekund i tide i millioner av år sammenlignet med de nest beste kronometrene - elektroniske klokker - som kan miste et sekund om dagen du kommer til å innse hvor nøyaktig de er.

Faktisk har atomklokker vært avgjørende for å identifisere de mindre nyanser av vår verden og universet. For eksempel har vi i tusenårene antatt at en dag er 24 timer lang, men faktisk, takket være atomurteknologi vet vi nå at lengden på hver dag er litt forskjellig, og generelt slår jordens rotasjon ned.

Atomsklokker har også blitt brukt til å nøyaktig måle jordens tyngdekraften og har selv bevist Einsteins teorier om hvordan tyngdekraften kan sakte tid ved nøyaktig å måle forskjellen i tidsforsinkelsen ved hver påfølgende tommers over jordens overflate. Dette har vært avgjørende når det gjelder å plassere satellitter i bane som tiden går raskere så høyt over jorden som det gjør på bakken.

Atomklokker danner også grunnlaget for mange av teknologiene som vi bruker i våre daglige liv. Satellittnavigasjonsenheter er avhengig av atomur i GPS-satellitter. Ikke bare må de ta hensyn til forskjellene i tid over bane, men som lørnavner bruker tiden som sendes fra satellittene til triangulere posisjoner, ville en unntak av unøyaktighet se navigasjonsinformasjon unøyaktig av tusenvis av miles (som lysreiser nesten 180,000 miles hvert sekund).

Atomsklokker er også grunnlaget for verdens globale tidsskala - UTC (Koordinert Universal Time), som benyttes av datanettverk over hele verden. Tidssynkronisering til en atomur og UTC er relativt rett frem med a Ntp tid. Disse bruker tidssignalet fra GPS-systemet eller spesielle sendinger som sendes fra storskala fysikklaboratorier og deretter distribuere den over Internett ved hjelp av tidsprotokollen NTP.

Utforske mulighetene for tidsreiser, inkludert: Tidsparokser, ormhull, 4 dimesnsional plass, atomklokker og NTP-servere

Tidsreiser har alltid vært et mye elsket konsept for science fiction forfattere. Fra HG Wells 'tidsmaskin til å komme tilbake til fremtiden, har reiser i fremtiden eller bakover i tid fanget publikum i århundrer. Men takket være arbeidet til moderne tenkere som Einstein, ser det ut som at tidsreiser er mye en mulighet for vitenskapsfakta som det er fiksjon.

Tidsreise er ikke bare mulig, men vi gjør det hele tiden. Hvert sekund som går, er et sekund lenger inn i fremtiden, så vi reiser alle fremover i tide. Men vi tror om tiden reiser vi forestiller oss en maskin som transporterer enkeltpersoner hundrevis eller tusenvis av år inn i fremtiden eller fortiden, så er det mulig.

Vel, takket være Einsteins teorier om generell og spesiell relativitet, er det tidvis mulig å raske tid. Vi vet takk til utvikling av atomklokker at Einsteins teorier om fart og tyngdekraften som påvirker tidens gang er riktig. Einstein foreslo at tyngdekraften ville forvandle romtiden (begrepet han ga til fire-dimensjonalt rom som inkluderer retninger pluss tid) og dette har blitt testet. Faktisk moderne atomklokker kan plukke ut de minste forskjellene i tidens gang hver etterfølgende tommer over jordens overflate som tiden øker, da virkningen av jordens tyngdekraft svekkes.

Einstein spådde fart også ville påvirke tiden i det han beskrev som tid dilatasjon. For enhver observatør som reiser nær lysets hastighet, kan en reise som til en outsider ha tatt tusenvis av år ha gått innen sekunder. Tidsutvidelse betyr at det er mulig å reise hundrevis av år inn i fremtiden i løpet av få sekunder. Men ville det være mulig å komme tilbake igjen?

Det er her mange forskere er delt. Strengt tatt teoretiske egenskaper av romtid gjør det mulig, selv om det for noen som reiser tilbake i tid, må et ormhull bli opprettet eller funnet. Et ormhull er en teoretisk sammenheng mellom to deler av rommet hvor en reisende kunne komme inn i den ene enden og vises et helt annet sted i den andre enden, dette kan være en annen del av universet eller et annet tidspunkt.

Kritikere av muligheten for tidsreiser peker på at fordi reisende fra fremtiden aldri har besøkt oss som sannsynligvis betyr at tidsreiser aldri vil være mulig. De peker også på at alle som reiser bakover i tid kan skape paradokser (hva ville skje med deg hvis du var slem nok til å gå tilbake i tid og drepe besteforeldrene dine).

Imidlertid tids paradokser eksisterer nå. Mange datanettverk er ikke synkronisert, noe som kan føre til feil, tap av data eller paradokser som e-postmeldinger sendes før de mottas. For å unngå enhver krise er det viktig for alle datanettverk å være perfekt synkronisert. Den beste og mest nøyaktige metoden for å gjøre dette er å bruk en NTP-tidsserver Det mottar tiden fra en atomur.

Fra satellittnavigasjon til Ntp tidatomklokker brukes over hele verden.

Vi er alle vant til at våre klokker løper et minutt eller to raskt eller sakte. Det merkelige minuttet påvirker imidlertid ikke våre liv for mye, og vi kan komme forbi. For noen teknologier og applikasjoner er det imidlertid behov for et langt større nøyaktighetsnivå. Atomklokker er de mest presise tidsbesparende enhetene på jorden. De ble oppfunnet over femti år siden da det ble oppdaget at oscillasjonene av bestemte atomer ved bestemte energinivåer aldri endret og vibrerte ved en så høy frekvens (over 9 billioner ganger hvert sekund for cesium).

Moderne atomur er så nøyaktige at de ikke vil miste så mye som et sekund i 100 millioner år, men hvem på jorden vil trenge en slik nøyaktighet? Atomklokker gir grunnlag for mange moderne applikasjoner og teknologier, og har også hjulpet oss i forståelsen av det fysiske universet.

Atomklokker danner grunnlaget for GPS satellittnavigasjonssystemet som vi bruker i våre biler. Signalene fra atomklokkene ombord på satellittene er det som brukes til å triangulere nøyaktig posisjonering. Det kan bare gjøres på grunn av tidssignalets svært presise karakter. En unntak av unøyaktigheten av a GPS-klokke kan se posere informasjon ut av 100,000 km som lys kan reise så langt i den tiden.

Atomsklokker har også blitt brukt som metode for å teste teorier av Einstein og andre. Ved hjelp av atomklokker kan vi nøyaktig måle tyngdekraften og måten det påvirker tiden på. Moderne klokker er så nøyaktige at forskere selv kan måle forskjellen i tyngdekraft (og dermed tid) ved hver påfølgende tommers over jordens overflate. De kan også brukes til å måle langsomme bevegelsesprosesser som kontinental drift eller de små endringer i jordens rotasjon.

Andre applikasjoner der nøyaktighet er avgjørende, er også avhengig av atomklokker som flytrafikkontroll hvor nøyaktig natur muliggjør sikker overvåking av flytrafikken. Veitrafikkanlegg som trafikklys er i økende grad bruker tidsservere koblet til atomklokker for å sikre perfekt synkronisering. Selv internett er avhengig av atomklokker, særlig når det brukes til tidsfølsomme transaksjoner som bank, handel med aksjer og aksjer og til og med online setereservering. Uten nøyaktighet i tide vil ikke slike applikasjoner være mulige, da det også kan oppstå feil som for eksempel dobbeltbestilles seter, aksjer solgt før de ble kjøpt.

Datanettverk synkronisere til atomur ved å bruke nettverkstidsservere. Ofte bruker disse enhetene protokoll NTP og motta atomur klokken fra enten GPS-systemet eller en radiotransmisjon. NTP-tidsservere overvåker og justerer alle klokkene på enheter på et datanettverk for å matche atomuretiden.

Måling av tidsforsinkelsen har vært en opptakt av mennesker siden begynnelsen av sivilisasjonen. I stor grad innebærer målingstid å bruke en form for repeterende syklus for å finne ut hvor mye tid som er gått. Tradisjonelt har denne repeterende syklusen vært basert på himlens bevegelse, for eksempel en dag som er en revolusjon av jorden, en måned som en hel bane av jorden ved månen og et år som jordens bane rundt solen.

Etter hvert som vår teknologi har utviklet seg, har vi vært i stand til å måle tiden i mindre og mindre trinn fra solceller som tillot oss å telle timene, mekaniske klokker som lar oss overvåke minuttene. Elektroniske klokker som lar seg for første gang, registrerer nøyaktig sekunder til strømmen alder av atomklokker hvor tiden kan måles til nanosekunden.

Med fremgangen i kronologi som har ført til teknologier som NTP klokker, tidsservere, atomklokker, GPS-satellitter og moderne global kommunikasjon, kommer med et annet conundrum: Når starter en dag og når slutter den.

De fleste antar en dag er 24 timer lang og at den går fra midnatt til midnatt. Men atomklokker har avslørt for oss at en dag ikke er 24 timer, og faktisk varierer lengden på en dag (og øker faktisk gradvis over tid).

Etter at atomklokker ble utviklet, var det en samtale fra mange sektorer for å komme opp med en global tidsskala. En som bruker ultra presis natur av atomur å måle sin forbigående men også en som tar hensyn til jordens rotasjon. Manglende å regne for variabel karakter av en dags lengde ville bety at noen statisk tidsskala vil til slutt løpe med dagen sakte drivende til natt.

For å kompensere for dette har verdens globale tidsskala, kalt UTC (koordinert universell tid), lagt til flere sekunder (sprang sekunder) for å sikre at det ikke er noen drift. UTC-tiden holdes sant ved en konstellasjon av atomklokker og den benyttes av moderne teknologier som NTP-tidsserveren som sikrer datanettverk alle løper nøyaktig samme presise tid.

Etter suksess av danske forskere som jobber sammen med NIST (National Institute for Standards and Time), som avduket verdens mest nøyaktige atomur tidligere i år; Tysk forsker har gått inn i løpet for å bygge verdens mest presise klokke.

Forskere ved Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) i Tyskland bruker nye metoder for spektroskopi for å undersøke atom- og molekylære systemer og håper å utvikle en klokke basert rundt et enkelt aluminiumatom.

bro atomklokkene brukes til satellittnavigasjon (GPS), som referanser for datanettverk NTP-servere og flytrafikkontroll har tradisjonelt vært basert på atomcesium. Den neste generasjonen atomklokker, som den som ble avdekket av NIST, som hevdes å være nøyaktig til innen et sekund hvert 300 million år, bruker imidlertid atomer fra andre materialer som strontium, som forskere hevder, kan være potensielt mer nøyaktige enn cesium .

Forskere ved PTB har valgt å bruke enkle aluminiumatomer og tror at de er på vei til å utvikle den mest nøyaktige klokken noen gang og tro at det er stort potensial for en slik enhet for å hjelpe oss å forstå noen av de mer kompliserte aspekter av fysikk.

Den nåværende avlingen av atomurene tillater teknologier som satellittnavigering, flytrafikstyring og nettverkssynkronisering ved hjelp av NTP-servere men det antas at økningsnøyaktigheten til neste generasjon atomklokker kan brukes til å avsløre noen av de mer gåtefulle kvaliteter av kvanteforskning som strengteori.

Forskere hevder at de nye klokkene vil gi en slik nøyaktighet at de selv vil kunne måle minuttforskjellene i tyngdekraften til hver centimeter over havnivået.

Å telle tiden kan virke som en enkel affære i disse dager med antall enheter som viser tiden til oss og med den utrolige nøyaktigheten til enheter som atomklokker og nettverk tidsservere Det er ganske enkelt å se hvordan kronologi er tatt for gitt.

Nanosekundens nøyaktighet som styrer teknologier som GPS-systemet, flytrafikkontroll og NTP server systemer (Network Time Protocol) er langt fra første gangs brikker som ble oppfunnet og drevet av solens bevegelse over himmelen.

Sun dials var faktisk de første ekte klokka, men de hadde tydeligvis deres ulemper - som for eksempel ikke jobbet om natten eller i overskyet vær, men å kunne fortelle tiden ganske nøyaktig var en fullstendig innovasjon til sivilisasjonen og hjulpet for mer strukturerte samfunn.

Å stole på himmellegemer for å holde oversikt over tid som vi har gjort i tusenvis av år, ville imidlertid ikke vise seg å være et pålitelig grunnlag for å måle tiden som ble oppdaget av oppfinnelsen av atomur.

Før atomklokker ga elektroniske klokker det høyeste nivået av nøyaktighet. Disse ble oppfunnet ved slutten av forrige århundre, og mens de var mange ganger mer pålitelige enn mekaniske klokker, drev de fremdeles og ville miste et sekund eller to hver uke.

Elektroniske klokker arbeidet med å bruke oscillasjoner (vibrasjoner under energi) av krystaller som kvarts, men atomklokker bruker resonansen til individuelle atomer som cesium, som er så høyt antall vibrasjoner per sekund det gjør det utrolig nøyaktige (moderne atomur Ikke kjør med enda et sekund hver 100 millioner år).

Når denne typen tid fortelle nøyaktigheten ble oppdaget, ble det klart at vår tradisjon for å bruke jordens rotasjon som et middel til å fortelle tid ikke var like nøyaktig som disse atomklokker. Takket være deres nøyaktighet ble det snart oppdaget at jordens rotasjon ikke var presis og ville sakte og øke hastigheten (per minuttbeløp) hver dag. For å kompensere for dette er verdens globale tidsskala UTC (Coordinated Universal Time) har flere sekunder lagt til det en eller to ganger i året (Leap sekunder).

Atomklokker gir grunnlag for UTC som brukes av tusenvis av NTP-servere å synkronisere datanettverk til.

Kronologi - studiet av tid - har gitt vitenskap og teknologi med noen utrolige innovasjoner og muligheter. Fra atomklokkene, NTP-servere og GPS-systemet har sann og nøyaktig kronologi endret verdens form.

Tid og måten det regnes på, har vært en bekymring for menneskeheten siden de tidligste sivilisasjonene. Tidlige kronologer brukte sin tid på å prøve å etablere kalendere, men dette viser seg å være mer komplisert enn først trodde først og fremst fordi jorden tar kvart om dagen mer enn 365-dager for å bane solen.

Etablering av det riktige antall sprangdager var en av de første utfordringene, og det tok flere forsøk på kalendere til den moderne gregorianske kalenderen ble vedtatt av kloden.

Når det kom til overvåkningstid på et mindre nivå, ble det gjort store fremskritt ved Galileo Galilei hvem ville ha bygget den første pendulklokken hvis bare hans død ikke hadde avbrutt hans planer. Pendler ble endelig oppfunnet av Christiaan Huygens og ga det første sanne glimt av nøyaktig overvåking av tiden gjennom dagen.

De neste trinnene i kronologi kunne ikke finne sted skjønt før vi hadde en bedre forståelse av tiden selv. Newton (Sir Isaac) hadde de første ideene og hadde ideen tiden var absolutt "og ville flyte" jevnt "for alle observatører. Dette ville ha vært en åpenbar ide til Newton, da mange av oss betrakter tiden som uendret, men det var Einstein i sin spesielle relativitetsteori som foreslo at tiden faktisk ikke var konstant og ville skille seg fra alle observatører.

Det var Einsteins ideer som viste seg riktig, og hans tid og rommodell banet vei for mange av de moderne teknologiene vi tar for gitt i dag, for eksempel atomuret.

Men kronologien stopper ikke der, tidtakerne er stadig på jakt etter måter å øke nøyaktigheten med moderne atomklokker så nøyaktig at de ikke vil miste et sekund i millioner av år.

Det er også andre bemerkelsesverdige tall i den moderne verden av kronologi. Professor David Mills fra University of Delaware utviklet en protokoll i 1980 for å synkronisere datanettverk.

Hans nettverkstid protokoll (NTP) brukes nå i datasystemer og nettverk over hele verden via NTP-servere tid. A NTP server sikrer at datamaskiner på motsatte sider av kloden kan kjøre nøyaktig samme tid.

Det er en av verdens mest ikoniske landmerke. Stående stolt over parlamentet, feirer Big Ben sin 150th bursdag. Likevel, til tross for å leve i en alder av atomur og NTP-servere tid, det er en av de mest brukte timepieces i verden med hundrevis av tusenvis av londonere som stoler på sine klokkeslett for å sette sine klokker på.

Big Ben er faktisk navnet på hovedklokken inne i klokken som skaper kvartalet timetid, men klokken begynte ikke å chimere når klokken ble bygget først. Klokka begynte å holde tid på 31 May 1859, mens klokken ikke slår for første gang til juli 11.

Noen hevder at klokken tolv tonn ble oppkalt etter Sir Benjamin Hall Chief Commissar of Works som jobbet med klokkeprosjektet (og ble sagt som en mann med stor omkrets). Andre hevder at klokken var oppkalt etter heavyweight boxer Ben Caunt som kjempet under moniker Big Ben.

Femtoners klokke mekanisme fungerer som en gigantisk armbåndsur og blir såret tre ganger i uken. Dens nøyaktighet hvis du er innstilt ved å legge til eller fjerne gamle pennier på pendelen som er ganske langt fjernet fra nøyaktigheten som moderne atomur og NTP server systemer genererer med nær nanosekund presisjon.

Mens Big Ben er klarert av titusenvis av londonere for å gi nøyaktig tid, blir den moderne atomur brukt av millioner av oss hver dag uten å innse det. Atomklokker er grunnlaget for GPS satellittnavigasjonssystemene vi har i våre biler, de holder også internett synkronisert ved hjelp av Ntp tid (Network Time Protocol).

Ethvert datanettverk kan synkroniseres med en atomur ved å bruke en dedikert NTP server. Disse enhetene mottar tiden fra en atomur, enten via GPS-systemet eller spesialiserte radiotransmisjoner.

Kjernevåpen, datamaskiner, GPS, atomklokkene og carb dating - det er mye mer til atomer enn du tror.

Siden begynnelsen av det tjuende århundre har menneskeheten vært besatt av atomer og minutier av vårt univers. Mye av første del av forrige århundre ble menneskeheten besatt av å utnytte atomens skjulte kraft, avslørt for oss av Albert Einsteins arbeid og fullført av Robert Oppenheimer.

Det har imidlertid vært mye mer til vår utforskning av atomen enn bare våpen. Studien av atomene (kvantemekanikk) har vært grunnlaget for de fleste av våre moderne teknologier som datamaskiner og Internett. Det er også i forkant av kronologi - måling av tid.

Atomet spiller en nøkkelrolle i både tid og tidsprognose. Atomklokken, som brukes over hele verden av datanettverk som bruker NTP-servere og andre tekniske systemer som flykontroll og satellittnavigasjon.

Atomklokkene arbeid ved å overvåke ekstremt høyfrekvente svingninger av enkelte atomer (tradisjonelt cesium) som aldri endres ved bestemte energitilstander. Som cesiumatomer resonerer over en 9 milliarder ganger hvert sekund og endrer aldri den sin frekvens det gjør m svært nøyaktig (taper mindre enn et sekund hver 100 millioner år)

Men atomer kan også brukes til å trene ikke bare nøyaktig og presis tid, men de kan også brukes til å etablere alder av objekter. Carbon dating er navnet gitt til denne metoden som måler naturlig forfall av karbonatomer. Alle av oss er hovedsakelig laget av karbon og som andre elementer karbon "decays" over tid hvor atomene mister energi ved å utsende ioniserende partikler og stråling.

I noen atomer som uran skjer dette veldig raskt, men andre atomer som jern er svært stabile og forfall veldig, veldig sakte. Karbon, mens det decays raskere enn jern er fortsatt sakte å miste energi, men energitapet er nøyaktig over tid, så ved å analysere karbonatomer og måle deres styrke kan det ganske nøyaktig fastslås når karbon opprinnelig dannet.