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.

Følgende Nylige medierapporter På grunn av manglende investering i USAs globale navigasjonssatellitsystem - GPS (Global Positioning System) og den potensielle feilen i navigasjonsmottakere de siste årene, vil tidssynkroniseringsspesialister, Galleon Systems, forsikre alle sine kunder om at eventuelle feil i GPS-en nettverket vil ikke påvirke dagens GPS NTP tid servere.

Nylige medierapporter etter en undersøkelse fra den amerikanske regjeringens ansvarskontor (GAO), som konkluderte med dårlig styring og mangel på investering, betydde at det nåværende antall 31 operasjonelle satellitter kan falle til under 24 til tider i 2011 og 2012, noe som vil hemme nøyaktigheten.

Imidlertid Storbritannias nasjonale fysiske laboratorium er overbevist om at eventuelle potensielle problemer med GPS-navigasjonsanleggene ikke vil påvirke tidsinformasjon som benyttes av GPS NTP-servere.

En talsmann for Storbritannias Nasjonalt Fysisk Laboratorium bekreftet at tidsinformasjonen skulle være upåvirket av en eventuell fremtidig satellittsvikt.

"Det antas å være en 20% risiko for at i 2011-2012 kan antall satellitter i GPS-konstellasjonen til tider falle under 24.

"Hvis det skulle skje, kan det være en liten reduksjon i stillingsnøyaktigheten til GPS-mottakere i noen perioder, og særlig de kan ta lengre tid å skaffe seg en fikse på noen steder når de først slås på. Men selv da ville effekten være en forringelse av ytelsen, i stedet for fullstendig funksjonsfeil.

"En GPS timing mottaker er usannsynlig å bli påvirket betydelig siden, når den har bestemt sin posisjon når den er slått på, viser hver satellitt den gir nyttig informasjon om timing. En liten reduksjon i antall satellitter i sikte bør ikke forringe ytelsen mye. "

Tidssynkronisering på datanettverk utføres ofte av NTP server. NTP-servere tid ikke generere noen timinginformasjon selv, men er bare metoder for kommunikasjon med en atomur.

Presisjonen av en atomur er allment snakket om. Mange av dem kan opprettholde tid til nanosekunder presisjon (milliarderte sekund), noe som betyr at de ikke vil drive utover et sekund i nøyaktighet i hundrevis av millioner av år.

Men det som er mindre forstått og snakket om er hvorfor vi trenger å ha slike nøyaktige klokker, etter alle de tradisjonelle metodene for å holde tid som mekaniske klokker, elektroniske klokker og bruke rotasjon av Jorden for å holde styr på dagene har vist seg pålitelig i tusenvis av år.

Imidlertid har utviklingen av digital teknologi de siste årene vært nesten utelukkende avhengig av den ultra høye presisjonen av en atomur. En av de mest brukte applikasjonene for atomur er i kommunikasjonsindustrien.

I flere år er telefonsamtaler tatt i de fleste industrialiserte land nå overført digitalt. Imidlertid er de fleste telefonledninger rett og slett kobberkabler (selv om mange telefonselskaper investerer nå i fiberoptikk) som kun kan sende en pakke med informasjon om gangen. Men telefonledninger må bære mange samtaler nedover de samme ledningene samtidig.

Dette oppnås ved at datamaskiner i bytte skifter fra en samtale til en annen tusen ganger hvert sekund, og alt dette må styres av nano-andre presisjon, ellers vil anropene gå ut av skritt og bli jumbled - dermed behovet for. Atomklokker; mobiltelefoner, digital-tv og Internett-kommunikasjon bruker lignende teknologi.

Nøyaktigheten til atomurene er også grunnlaget for satellittnavigasjon som GPS (global posisjoneringssystem). GPS-satellitter inneholder en innebygd atomur som genererer og overfører et tidssignal. En GPS-mottaker vil motta fire av disse signaler og bruke timinginformasjonen til å finne ut hvor lenge transmisjonene tok for å nå det og dermed posisjonen til mottakeren på Jorden.

Nåværende GPS-systemer er nøyaktige til noen få meter, men for å gi en indikasjon på hvor viktig presisjon er, et sekunds drift av a GPS-klokke kan se GPS-mottakeren være unøyaktig med over 100 tusen miles (på grunn av de store avstandene lys og derfor overføringer tar på ett sekund).

Mange av disse teknologiene som er avhengige av atomurene benytter NTP-servere som den foretrukne måten å kommunisere med atomklokker som gjør Ntp tid en av de mest avgjørende delene av utstyr i kommunikasjonsindustrien.

Det finnes en myriade av maskinvare og programvare metoder for å beskytte datamaskiner. Anti-virus programvare, brannmurer, spionprogrammer og rutere for å nevne noen, men kanskje de viktigste verktøyene for å holde et nettverk sikkert, er ofte den mest oversett.

En av grunnene til dette er at nettverksserveren ofte blir referert til som Ntp tid (etter protokollen Network Time Protocol) primær oppgave er tidssynkronisering og ikke sikkerhet.

De NTP serverHovedoppgaven er å hente et tidssignal fra en UTC-kilde (Coordinated Universal Time) som den deretter distribuerer den mellom nettverket, sjekker klokken på hver systemenhet og sikrer at den kjører i synkronisering med UTC.

Her er hvor mange nettverksadministratorer faller ned. De vet at tidssynkronisering er viktig for datasikkerhet. Uten det kan feil ikke logges (eller til og med oppdages) nettverksangrep kan ikke motvirkes, data kan gå tapt, og hvis en ondsinnet bruker kommer inn i systemet, er det nesten umulig å oppdage hva de var opp til uten alle maskiner på et nettverk som tilsvarer samme tid.

Imidlertid NTP server er hvor mange nettverksadministratorer tror de kan spare litt penger. 'Hvorfor bry seg?' "De sier," når du kan logge på en Internett-NTP-server gratis.'

Vel, som det gamle ordtaket går, er det ikke noe som en gratis lunsj eller som det går en gratis kilde til UTC-tid. Bruk av internettideleverandører kan være gratis, men dette er hvor mange datanettverk lar seg åpne for misbruk.

Å utnytte en internettkilde som Microsoft, NIST eller en av dem på NTP-bassengprosjekt kan være gratis, men de er også utenfor en brannmur, og det er her mange nettverksadministratorer kommer ned.

Verdens teknologier har avansert seg dramatisk de siste årtier med innovasjoner som liker internett og satellittnavigasjon, og har endret måten vi lever på.

Atomklokkene Betal en nøkkelrolle i disse teknologiene; deres tidssignaler er det som brukes av GPS-mottakere til å plotte plassering og mange applikasjoner og transaksjoner over Internett hvis det ikke var for svært presis synkronisering.

Faktisk er det utviklet et globalt tidsskala som er basert på tiden som atomklokker forteller. UTC (Koordinert Universal Time) sikrer at datanettverk over hele verden kan synkroniseres til nøyaktig samme tid.

Synkronisere datamaskiner og nettverk til atomklokker er relativt rett frem, takk delvis NTP (Network Time Protocol), en versjon som er inkludert i de fleste operativsystemer, og er også takket være antall offentlige NTP-servere som eksisterer på internett.

For å synkronisere en Windows-PC til en atomur gjøres ved å dobbeltklikke klokken på oppgavelinjen og deretter konfigurere fanen Internet Time til en relevant NTP server. En liste over offentlige NTP-servere finner du på NTP-bassenget nettside.

Når du konfigurerer nettverk til UTC, er det imidlertid ikke en offentlig NTP-server, da det er sikkerhetsproblemer om polling av en tidskilde utenfor brannmuren. Offentlige servere er også kjent som stratum 2-servere, noe som betyr at de mottar tiden fra en annen enhet som får den fra en atomur. Denne indirekte metoden innebærer at det ofte er et kompromiss i nøyaktighet, og dersom internettforbindelsen går ned eller tidsservernettstedet, vil nettverket snart gå bort fra UTC.

En langt sikrere og stabil metode er å investere i en dedikert Ntp tid. Disse enhetene mottar et tidssignal direkte fra en atomur, enten produsert av et nasjonalt fysikklaboratorium som NIST or NPL via langbølge radio eller fra GPS satellitter.

En enkelt dedikert NTP-server vil gi en stabil, pålitelig og svært presis kilde til UTC og tillate nettverk av hundrevis og til og med tusenvis av enheter synkronisert til NTP.