Waktu adalah konsep abstrak yang digunakan oleh setiap orang setiap hari. Tetapi apakah ada yang berpikir dari mana datangnya waktu? Siapa yang menentukan jam berapa sekarang? Ada standar waktu tertentu yang berorientasi di seluruh dunia.
Apa itu referensi waktu?
Standar waktu adalah satuan waktu ilmiah yang direproduksi oleh standar primer dengan akurasi setinggi mungkin. Unit referensi waktu adalah sedetik. Kedua dan hertz adalah satuan standar waktu dan frekuensi.
Para ilmuwan harus mengatasi beberapa kesulitan untuk memilih satuan pengukuran konstan yang paling akurat. Awalnya, waktu diukur berdasarkan rotasi planet di sekitar poros. Namun, ternyata pasang surut dapat memengaruhi durasi hari yang cerah.
Pada tahap berikutnya, mereka mulai menggunakan tahun tropis untuk pengukuran (dari satu ekuinoks ke yang lain). Keakuratan hasil meningkat - yang kedua sesuai dengan 1 / 31556925.9447 tahun tropis. Dipandu oleh studi ini, para ilmuwan menemukan pendulum dan jam tangan kuarsa.
Di masa depan, ada kebutuhan untuk metode pengukuran baru, karena jam tangan kuarsa lebih akurat daripada standar alami. Jadi ada generator kuantum, kronometer molekuler, dan pada tahun 1967 mereka mulai menggunakan metode atom untuk menghitung unit referensi.
Berkat dia, dimungkinkan untuk meminimalkan kesalahan dalam menghitung referensi kedua.Dengan munculnya metode ini, yang kedua mulai sesuai dengan 9 192 631 770 osilasi radiasi elektromagnetik yang terjadi selama transisi antara 2 tingkat struktur hyperfine dari atom cesium-133.
Fakta yang menarik: Pusat-pusat nasional telah didirikan di berbagai negara untuk mempelajari standar pengukuran. Di Rusia, ini adalah Institut Penelitian All-Rusia untuk Pengukuran Fisik, Teknis dan Teknik Radio.
Jam atom
Jam atom referensi menentukan waktu menggunakan getaran yang terkait dengan proses pada tingkat molekul dan atom. Inti dari pekerjaan mereka adalah bahwa atom dalam kondisi tertentu memancarkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang sama. Atom cesium-133 dipilih sebagai standar yang diterima secara umum.
Perangkat memiliki peran serius dalam navigasi, karena tanpa itu tidak mungkin untuk menetapkan lokasi kendaraan, rudal, dan juga menggunakan komunikasi satelit. Mereka terdiri dari pembeda, generator dan kompleks elektronik.
Hanya atom-atom tertentu yang cocok untuk penciptaannya - atom-atom itu tidak tergantung pada pengaruh luar, seperti bidang dari berbagai asal (misalnya, magnetik). Atom yang cocok adalah cesium, kalsium, rubidium, dll. Standar utama adalah transisi dari atom cesium. Sisanya dianggap sekunder dan dibandingkan dengan sesium - referensi.
Referensi Akurasi Jam
Untuk arloji referensi, kami mengembangkan skala waktu - AT. Namun, perangkat ini juga memiliki kesalahan tertentu. Oleh karena itu, Waktu Atom Internasional - TAI digunakan.Itu ditentukan dengan membandingkan pembacaan jam atom, yang dipasang di berbagai lembaga metrologi di seluruh dunia.
Secara total, ada sekitar 400 jam tangan semacam itu. Hanya dengan membandingkan indikator mereka, keakuratan jam referensi diperiksa. Di kota Sevres (Prancis) adalah Biro Internasional Berat dan Ukuran (BIPM).
Perusahaan ini didirikan pada tahun 1875 sebagai sebuah institusi di mana standar unit pengukuran disimpan, kerja metrologi, penelitian dilakukan, dan keberadaan sistem pengukuran terpadu dipastikan. Dengan secara teratur membandingkan kinerja jam atom dengan referensi, biro spesialis menganalisis data dan melakukan koreksi terhadap pembacaan jika perlu.
Ada juga yang disebut waktu universal terkoordinasi - UTC. Dengan standar ini jam tangan diatur di seluruh dunia. Ini didasarkan pada sistem pengukuran TAI, tetapi UTC dianggap lebih nyaman dalam kehidupan sehari-hari. Secara berkala, waktu UTC disesuaikan 1-2 kali setahun (30 Juni atau 31 Desember) dengan menambahkan satu detik.
Fakta yang menarik: Koordinasi waktu UTC terjadi sesuai dengan waktu universal (UT), yang terkait langsung dengan rotasi Bumi di sekitar sumbunya. Karena planet kita secara bertahap mulai berotasi lebih lambat (karena pemanasan global), di masa mendatang kita perlu mengubah UTC lebih sering.
Tolok ukur waktu adalah TAI. Jam referensi disimpan di Biro Internasional Berat dan Ukuran, yang berlokasi di Perancis.Bacaan mereka secara teratur dibandingkan dengan beberapa ratus jam atom lainnya di berbagai stasiun metrologi. Berdasarkan data yang diterima, koreksi dilakukan jika perlu.