London 2012 zullen de 30th moderne Olympische Spelen, en in zijn 116-jarige geschiedenis, UY98UZDDVGGJ de Olympische Spelen zijn gegaan door vele veranderingen. Nieuwe evenementen zijn geïntroduceerd, records zijn gebroken en verschillende steden hebben gespeeld gastheer voor de games, maar een constant is gebleven - de noodzaak om tijd concurrenten nauwkeurig tijdens de verschillende evenementen. (Meer ...)

Aan het einde van juni van dit jaar,meerdere hoge profielen websites leed verstoring en ging als gevolg van de opneming van een extra seconde om de internationale tijd-systeem. De websites, inclusief de sociale nieuws en netwerksites Reddit, Foursquare en Linkedin, werden verstoord gedurende enkele uren dankzij de opname van een schrikkelseconde aanCoordinated Universal Time (UTC), 's werelds wereldwijde tijdschaal. (Meer ...)

Tijdsynchronisatie is iets dat tegenwoordig gemakkelijk als vanzelfsprekend wordt beschouwd. Met GPS NTP-servers, satellieten stralen tijd uit naar technologieën, waardoor ze worden gesynchroniseerd met 's werelds tijd standaard UTC (Coordinated Universal Time).

Voor UTC, vóór de atoomklokken, vóór GPS, was het bijhouden van de tijd niet zo gemakkelijk. Door de geschiedenis heen hebben mensen altijd de tijd bijgehouden, maar nauwkeurigheid was nooit zo belangrijk. Een paar minuten of een uur of zo verschil maakte weinig verschil voor het leven van mensen in de middeleeuwen en regentperioden; echter, de industriële revolutie en de ontwikkeling van spoorwegen, fabrieken en internationale handel, nauwkeurige tijdregistratie werd cruciaal.

Greenwich Mean Time (GMT) werd tijd standaard in 1880, de overname van 's werelds eerste keer standaard spoorwegtijd, ontwikkeld om nauwkeurigheid te garanderen met de dienstregeling van de treinen. Al snel wilden alle bedrijven, winkels en kantoren hun klokken nauwkeurig houden aan GMT, maar in een tijdperk vóór elektrische klokken en telefoons bleek dit moeilijk.

Betreed de Greenwich Time Lady. Ruth Belville was een zakenvrouw uit Greenwich, die in de voetsporen van haar vader trad om tijd te leveren aan bedrijven in heel Londen. De Belvilles hadden een uiterst nauwkeurig en duur zakhorloge, een John Arnold-chronometer die oorspronkelijk was gemaakt voor de hertog van Sussex.

Elke week zouden Ruth en haar vader voor haar de trein naar Greenwich nemen, waar ze het zakhorloge zouden synchroniseren met Greenwich Mean Time. De Belvilles zouden dan door Londen reizen en bedrijven in rekening brengen om hun chronometer aan te passen, een zakelijke onderneming die stand hield van 1836 tot 1940 toen Ruth eindelijk met pensioen ging op de leeftijd van 86.

Tegen die tijd begonnen elektronische klokken traditionele mechanische apparaten over te nemen en waren ze nauwkeuriger, hadden ze minder synchronisatie nodig en met de telefoonspreekklok geïntroduceerd door het General Post Office (GPO) in 1936, werden tijdregeldiensten zoals de Belville's verouderd.

Tegenwoordig is tijdsynchronisatie veel nauwkeuriger. Netwerk tijdservers, vaak met behulp van het computerprotocol NTP (Network Time Protocol), houden computernetwerken en moderne technologieën waar. NTP-tijdservers ontvangen een nauwkeurig atoomkloksignaal, vaak via GPS, en verdelen de tijd rond het netwerk. Dankzij atoomklokken, NTP tijdservers en de universele tijdschaal UTC, moderne computers kunnen de tijd binnen enkele milliseconden van elkaar bijhouden.

Internationale Unie voor Telecommunicatie (ITU), gevestigd in Genève, stemt in januari om eindelijk van de schrikkelseconde af te komen, en Greenwich tussentijds te schrappen.

Greenwich Mean Time kan eindigen

GMT (Coordinated Universal Time) bestaat al sinds de 1970, en beheert reeds effectief de technologieën van de wereld door computernetwerken gesynchroniseerd te houden door middel van NTP tijdservers (Network Time Protocol), maar het heeft één fout: UTC is te nauwkeurig, dat wil zeggen, UTC wordt beheerst door atoom klokken, niet door de rotatie van de aarde. Hoewel atoomklokken een nauwkeurige, onveranderlijke vorm van chronologie doorgeven, varieert de rotatie van de aarde lichtjes van dag tot dag, en in essentie vertraagt ​​het met een seconde of twee per jaar.

Om 's middags te voorkomen, wanneer de zon het hoogst is in de lucht, van langzaam later en later komen, worden Leap seconden als een chronologische fudge aan UTC toegevoegd, zodat UTC overeenkomt met GMT (geregeerd door wanneer de zon direct boven staat door de Greenwich Meridian Line , waardoor het 12 middag is).

Het gebruik van schrikkelseconden is een onderwerp van voortdurende discussie. De ITU betoogt dat met de ontwikkeling van satellietnavigatiesystemen internet, mobiele telefoons en computernetwerken allemaal afhankelijk zijn van een enkele, nauwkeurige vorm van tijd, een systeem van tijdregistratie zo precies mogelijk moet zijn, en dat schrikkelseconden problemen veroorzaken voor moderne technologieën.

Dit tegen het veranderen van de Sprong Tweede en in feite het behouden van GMT, suggereren dat zonder het, de dag langzaam in de nacht zou kruipen, zij het in vele duizenden jaren; de ITU suggereert echter dat er grootschalige veranderingen kunnen worden aangebracht, misschien elke eeuw of zo.

Als schrikkelseconden worden opgegeven, beëindigt het effectief Greenwich Meantime's voogdij over 's werelds tijd die meer dan een eeuw heeft geduurd. De functie van het signaleren van de middag wanneer de zon boven de meridiaanlijn staat, begon 127 jaren geleden, toen spoorwegen en telegrafen een vereiste voor een gestandaardiseerde tijdsschema vereisten.

Als schrikkelseconden worden afgeschaft, zullen weinigen van ons veel verschil merken, maar het kan het leven gemakkelijker maken voor computernetwerken die gesynchroniseerd zijn met NTP tijdservers als Leap Second delivery kan kleine fouten veroorzaken in zeer gecompliceerde systemen. Google heeft bijvoorbeeld onlangs onthuld dat het een programma had geschreven om specifiek met schrikkelseconden in zijn datacenters om te gaan, waardoor de schrikkelseconde de hele dag effectief werd besmeurd.

De meesten van ons denken dat we weten hoe laat het is. In één oogopslag van onze polshorloges of wandklokken, we kunnen zien hoe laat het is. We denken ook dat we een redelijk goed idee hebben van de snelheidsverplaatsingen naar voren, een seconde, een minuut, een uur of een dag zijn vrij goed gedefinieerd; deze tijdseenheden zijn echter volledig door mensen gemaakt en zijn niet zo constant als we misschien denken.

Tijd is een abstract concept, terwijl we kunnen denken dat het voor iedereen hetzelfde is, de tijd wordt beïnvloed door de interactie met het universum. De zwaartekracht heeft bijvoorbeeld, zoals Einstein opmerkte, het vermogen om ruimte-tijd te vervormen en de snelheid waarmee de tijd verstrijkt te veranderen, en terwijl we allemaal op dezelfde planeet leven, onder dezelfde zwaartekracht, zijn er subtiele verschillen in de snelheid waarmee tijd verstrijkt.

Met behulp van atoomklokken kunnen wetenschappers vaststellen welk effect de zwaartekracht van de aarde heeft op tijd. De hoogte boven zeeniveau waarop een atoomklok is geplaatst, des te sneller reist de tijd. Hoewel deze verschillen klein zijn, laten deze experimenten duidelijk zien dat de postulaties van Einstein correct waren.

Atoomklokken zijn gebruikt om enkele van Einstein's andere theorieën over tijd ook te demonstreren. In zijn relativiteitstheorieën beweerde Einstein dat snelheid een andere factor is die van invloed is op de snelheid waarmee de tijd verstrijkt. Door atoomklokken te plaatsen op een baan rond ruimtevaartuigen of vliegtuigen die met snelheid reizen, verschilt de tijd gemeten door deze klokken naar klokken die statisch op aarde achterblijven, een andere indicatie dat Einstein gelijk had.

Voor atoomklokken was het onmogelijk om de tijd te meten met dergelijke nauwkeurigheidsniveaus, maar sinds hun uitvinding in de 1950's hebben niet alleen de beweringen van Einstein gelijk, maar we hebben ook enkele andere ongebruikelijke aspecten ontdekt van hoe we de tijd beschouwen.

Terwijl de meesten van ons een dag als 24-uren beschouwen, met elke dag dezelfde lengte, hebben atoomklokken aangetoond dat elke dag varieert. Voorts atoomklokken hebben ook aangetoond dat de rotatie van de aarde geleidelijk vertraagt, wat betekent dat de dagen langzaam langer worden.

Vanwege deze veranderingen in tijd, de wereldwijde tijdschaal van de wereld, heeft UTC (Coordinated Universal Time) af en toe aanpassingen nodig. Om de zes maanden of zo worden er schrikkelseconden toegevoegd om ervoor te zorgen dat UTC op dezelfde snelheid loopt als een dag op aarde, rekening houdend met de geleidelijke vertraging van de draaiing van de planeet.

Voor technologieën die een hoge mate van nauwkeurigheid vereisen, worden deze regelmatige aanpassingen van de tijd verantwoord door het tijdprotocol NTP (Network Time Protocol), zodat een computernetwerk met een NTP tijdserver wordt altijd trouw gehouden aan UTC.

Onderzoekers hebben ontdekt dat de Britse atoomklok onder controle staat van het National Physical Laboratory van het VK (NPL) is de meest accurate ter wereld.

NPL's CsF2 cesiumfontein-atoomklok is zo nauwkeurig dat het niet een seconde lang zou afdrijven in 138 miljoen jaar, bijna twee keer zo nauwkeurig als eerst werd gedacht.

Onderzoekers hebben nu ontdekt dat de klok op één deel nauwkeurig is in 4,300,000,000,000,000, waardoor het de meest accurate atoomklok ter wereld is.

De CsF2-klok gebruikt de energietoestand van cesiumatomen om de tijd te houden. Met een frequentie van 9,192,631,770 pieken en dalen per seconde, regeert deze resonantie nu de internationale standaard voor een officiële seconde.

De internationale standaard van tijd-GMT-wordt bestuurd door zes atoomklokken, inclusief de CsF2, twee klokken in Frankrijk, één in Duitsland en één in de VS, dus deze onverwachte toename in nauwkeurigheid betekent dat de globale tijdschaal nog betrouwbaarder is dan eerst werd gedacht.

UTC is essentieel voor moderne technologieën, vooral met zoveel wereldwijde communicatie en handel via internet, grensoverschrijdend en via tijdzones.

UTC zorgt ervoor dat afzonderlijke computernetwerken in verschillende delen van de wereld op hetzelfde moment kunnen worden bewaard, en vanwege het belang ervan, zijn nauwkeurigheid en precisie van essentieel belang, vooral wanneer u kijkt naar de soorten transacties die nu online worden uitgevoerd, zoals het kopen van aandelen en aandelen en wereldwijd bankieren.

Voor het ontvangen van UTC is het gebruik van een tijdserver en het protocol vereist NTP (Network Time Protocol). Tijdservers ontvang een bron van UTC direct van atoomklokken bronnen zoals NPL, die een tijdsignaal over lange golfradio uitzendt, en het GPS-netwerk (GPS-satellieten verzenden alle atoomklok-tijdsignalen, dat is hoe satellietnavigatiesystemen de positie berekenen door het verschil in tijd tussen meerdere GPS-signalen uit te werken.)

NTP houdt alle computers nauwkeurig op UTC door continu elke systeemklok te controleren en aan te passen voor elke drift in vergelijking met het UTC-tijdsignaal. Door een NTP tijdserver, een netwerk van computers kan binnen enkele milliseconden van UTC blijven, waardoor fouten worden voorkomen, beveiliging wordt gewaarborgd en een betrouwbare bron van nauwkeurige tijd wordt geboden.

De meesten van ons herkennen hoe lang een uur, een minuut of een seconde is, en we zijn eraan gewend dat onze klokken voorbij deze stappen gaan, maar heb je ooit gedacht wat klokken, horloges en de tijd op onze computers bestuurt om ervoor te zorgen dat een de tweede is een seconde en een uur per uur?

Vroege klokken hadden een zeer zichtbare vorm van klokprecisie, de slinger. Galileo Galilei was de eerste die de effecten ontdekte van het gewicht dat aan een draaipunt was opgehangen. Bij het observeren van een zwaaiende kroonluchter realiseerde Galileo zich dat een slinger voortdurend boven zijn evenwicht oscilleerde en niet wankelde in de tijd tussen schommelingen (hoewel het effect zwakker wordt, de slinger minder ver slingert en uiteindelijk stopt) en dat een slinger een methode om tijd te houden.

Vroege mechanische klokken met gemonteerde pendels bleken zeer nauwkeurig in vergelijking met andere beproefde methoden, waarbij een tweede in staat was om te worden gekalibreerd door de lengte van een slinger.

Natuurlijk, kleine onnauwkeurigheden in de meting en effecten van temperatuur en vochtigheid betekenden dat slingers niet helemaal precies waren en slinger klokken zouden met maar liefst een half uur per dag afdrijven.

De volgende grote stap in het bijhouden van de tijd was de elektronische klok. Deze apparaten gebruikten een kristal, meestal kwarts, dat bij de introductie van elektriciteit resoneert. Deze resonantie is zeer nauwkeurig waardoor elektrische klokken veel nauwkeuriger zijn dan hun mechanische voorgangers.

Ware nauwkeurigheid werd echter pas bereikt na de ontwikkeling van de atoomklok. In plaats van een mechanische vorm te gebruiken, zoals bij een slinger, of een elektrische resonantie zoals bij kwarts, gebruiken atoomklokken de resonantie van atomen zelf, een resonantie die niet verandert, verandert, vertraagt ​​of wordt beïnvloed door de omgeving.

Het internationale systeem van eenheden dat wereldmetingen definieert, definieert nu een seconde als de 9,192,631,770 oscillaties van een cesiumatoom.

Vanwege de nauwkeurigheid en nauwkeurigheid van atoomklokken bieden ze de bron van tijd voor veel technologieën, waaronder computernetwerken. Hoewel atoomklokken alleen in laboratoria en satellieten bestaan, met apparaten als Galleon's NTS 6001 NTP tijdserver.

Een tijdserver zoals de NTS 6001 ontvangt een bron van atoomkloktijd van beide GPS-satellieten (die ze gebruiken om onze satellietnavigators een manier te bieden om positie te berekenen) of van radiosignalen uitgezonden door fysica laboratoria zoals NIST (National Institute of Standards and Time) of NPL (Nationaal Fysisch Laboratorium).

Als je ooit hebt geprobeerd om de tijd bij te houden zonder een horloge of klok, zul je je realiseren hoe moeilijk het kan zijn. Over een paar uur kun je binnen een half uur van het juiste moment komen, maar precieze tijd is erg moeilijk te meten zonder een of andere vorm van chronologisch apparaat.

Vóór het gebruik van klokken was het bijhouden van de tijd ongelooflijk moeilijk en zelfs het verliezen van dagen uit de jaren werd gemakkelijk om te doen, tenzij je het dagelijks bijhoudt. Maar de ontwikkeling van nauwkeurige uurwerken duurde lang, maar er zijn verschillende belangrijke stappen in de chronologie geëvolueerd die steeds kortere tijdmetingen mogelijk maakten.

Vandaag, met het voordeel van atoomklokken, NTP-servers en GPS-kloksystemende tijd kan worden gevolgd tot binnen een miljardste van een seconde (nanoseconde), maar dit soort nauwkeurigheid heeft de mensheid duizenden jaren gekost om te volbrengen.

Stonehenge-oude tijdregistratie

Stonehenge

Omdat de prehistorische mens geen afspraken hoefde te houden of op tijd op het werk moest komen, had hij weinig behoefte aan het kennen van de tijd van de dag. Maar toen de landbouw begon, werd het essentieel om te weten wanneer je gewassen moest planten. De eerste chronologische apparaten zoals Stonehenge worden verondersteld te zijn gebouwd voor een dergelijk doel.

Het identificeren van de langste en kortste dagen van het jaar (zonnewendes) stelde vroege boeren in staat te berekenen wanneer ze hun gewassen moesten planten, en voorzag waarschijnlijk veel spirituele betekenis in dergelijke gebeurtenissen.

zonnewijzers

Het leverde de eerste pogingen om de tijd gedurende de dag bij te houden. De vroege mens besefte dat de zon op regelmatige paden door de hemel bewoog, zodat ze hem als een methode van chronologie gebruikten. Zonnewijzers kwamen in allerlei gedaanten, van obelisken die grote schaduwen werpen tot kleine sierzonnewijzers.

mechanische klok

De eerste echte poging om mechanische klokken te gebruiken verscheen in de dertiende eeuw. Deze gebruikte echappementmechanismen en gewichten om de tijd te houden, maar de nauwkeurigheid van deze vroege klokken betekende dat ze meer dan een uur per dag zouden verliezen.

Slingerklok

Klokken werden voor het eerst betrouwbaar en accuraat toen slingers in de zeventiende eeuw begonnen te verschijnen. Terwijl ze nog steeds zouden afdrijven, betekende het slingerend gewicht van slingers dat deze klokken de eerste minuten konden bijhouden, en vervolgens de seconden die door engineering werden ontwikkeld.

Elektronische klokken

Elektronische klokken met behulp van kwarts of andere mineralen maakten nauwkeurigheid van delen van een seconde mogelijk en maakten het mogelijk om nauwkeurige klokken op de grootte van het polshorloge in te stellen. Hoewel mechanische horloges bestonden, zouden ze te veel gaan drijven en moesten ze constant worden opgewonden. Met elektronische klokken werd voor de eerste keer echte probleemloze nauwkeurigheid bereikt.

Atomic Klokken

Het bijhouden van de tijd tot duizenden, miljoenen en zelfs miljard delen van een seconde kwam toen de eerste atoomklokken aangekomen in de 1950's. Atoomklokken waren zelfs nauwkeuriger dan de rotatie van de aarde, dus Leap Seconds moest worden ontwikkeld om ervoor te zorgen dat de wereldtijd op basis van atoomklokken, Coordinated Universal Time (UTC) overeenkomt met het pad van de zon in de lucht.

Het argument over het gebruik van de Sprong Tweede blijft rommelen met astronomen die opnieuw oproepen tot de afschaffing van deze chronologische 'fudge'.

Galleon's NTS 6001 GPS

The Leap Second wordt toegevoegd aan Coordinated Universal Time om ervoor te zorgen dat de wereldtijd samenvalt met de beweging van de aarde. De problemen treden op omdat moderne atoomklokken zijn veel preciezer dan de rotatie van de planeet, die miniem varieert in de lengte van een dag, en geleidelijk vertraagt, zij het minutieus.

Vanwege de verschillen in tijd van de draaiing van de aarde en de ware tijd die atomaire klokken vertellen, moeten we af en toe seconden toevoegen aan de UTC-Leap-seconden op de wereldschaal. Voor astronomen zijn schrikkelseconden echter vervelend omdat ze zowel de spin-astronomische tijd van de aarde in de gaten moeten houden om hun telescopen op bestudeerde objecten te houden, als UTC, die ze als atoomklokbron nodig hebben om de ware astronomie uit te werken. tijd.

Volgend jaar willen een groep van astronomische wetenschappers en ingenieurs echter de aandacht vestigen op het gedwongen karakter van Leap Seconds op de Wereldradiocommunicatieconferentie. Ze zeggen dat de drift die wordt veroorzaakt door het niet opnemen van schrikkelseconden zo lang zou duren - waarschijnlijk meer dan een millennia, om een ​​zichtbaar effect te hebben op de dag, waarbij de middag geleidelijk verschuift naar de middag, er is weinig behoefte aan schrikkelseconden.

Of Leap Seconds blijven of niet, het verkrijgen van een nauwkeurige bron van UTC-tijd is essentieel voor veel moderne technologieën. Met een wereldeconomie en zoveel handel online, over continenten heen, voorkomt het garanderen van een enkele tijdbron de problemen die verschillende tijdzones kunnen veroorzaken.

Het is ook belangrijk om ervoor te zorgen dat ieders klok dezelfde tijd leest, en met veel technologieën is milliseconde nauwkeurigheid voor UTC van vitaal belang, zoals luchtverkeersleiding en internationale beurzen.

NTP-tijdservers zoals Galleon's NTS 6001 GPS, die milliseconde nauwkeurigheid kunnen leveren met behulp van het uiterst precieze en veilige GPS-signaal, zorgen ervoor dat technologieën en computernetwerken perfect synchroon functioneren met UTC, veilig en foutloos.

Het wereldwijde positioneringssysteem is een van de meest gebruikte technologieën in de moderne wereld. Zoveel mensen vertrouwen op het netwerk voor satellietnavigatie of tijdsynchronisatie. De meeste weggebruikers vertrouwen nu op een vorm van GPS of navigatie op mobiele telefoons en professionele chauffeurs zijn er bijna volledig afhankelijk van.

En het is niet alleen navigatie waar GPS nuttig voor is. Omdat GPS-satellieten atomaire klokken bevatten - het zijn de tijdsignalen die deze klokken uitzenden en die worden gebruikt door satellietnavigatiesystemen om nauwkeurig de positie te bepalen - worden ze gebruikt als primaire bron van tijd voor een hele reeks tijdgevoelige technologieën.

Verkeerslichten, CCTV-netwerken, geldautomaten en moderne computernetwerken hebben allemaal nauwkeurige tijdbronnen nodig om drift te voorkomen en synchroniciteit te garanderen. De meeste moderne technologieën, zoals computers, bevatten interne tijdreeksen, maar dit zijn slechts eenvoudige kwartsoscillatoren (een vergelijkbaar type klok als gebruikt in moderne horloges) en kunnen driften. Dit heeft er niet alleen toe geleid dat de tijd langzaam onnauwkeurig wordt, wanneer apparaten aan elkaar worden gekoppeld, kan deze afdrijving machines achterlaten die niet kunnen samenwerken omdat elk apparaat een andere tijd kan hebben.

Dit is waar het GPS-netwerk binnenkomt, in tegenstelling tot andere vormen van nauwkeurige tijdbronnen, GPS overal ter wereld beschikbaar is, veilig is (voor een computernetwerk wordt het extern van de firewall ontvangen) en ongelooflijk nauwkeurig, maar GPS heeft er één duidelijk nadeel.

Hoewel het overal ter wereld beschikbaar is, is het GPS-signaal vrij zwak en om een ​​signaal te verkrijgen, of het nu gaat om tijdsynchronisatie of navigatie, is een duidelijk zicht op de lucht nodig. Om deze reden is de GPS-antenne van fundamenteel belang om te zorgen dat u een signaal van goede kwaliteit ontvangt.

Aangezien de GPS-antenne moet buitenshuis, het is belangrijk dat het niet alleen waterdicht is, in staat is om te werken in de regen en andere weerselementen, maar ook bestand is tegen de variatie in temperaturen die het hele jaar door ervaren wordt.

Een van de belangrijkste oorzaken van GPS NTP-server falen (de tijdservers die GPS-tijdsignalen ontvangen en deze via een netwerk met behulp van Network Time Protocol distribueren) is een defecte of falende antenne, zodat uw GPS-antenne waterbestendig is en bestand tegen seizoensgebonden temperatuurveranderingen het risico van toekomstige tijdsignalen kan elimineren mislukkingen.

Waterdichte GPS-antenne