Archief voor de categorie 'chronologie'

The Atomic Clock en de Network Time Server

Zondag, januari 25th, 2009

Procedure

U ontvangt een e-mail van STO Garant (info@sto-garant.nl) met informatie over het voldoen van de betaling voor uw boeking. Voor alle boekingen geldt dat het volledige boekingsbedrag voor aanvang van de boeking betaald dient te zijn aan de derdengeldenrekening. atoomklok is het hoogtepunt van de obsessie van de mensheid om nauwkeurige tijd te vertellen. Vóór de atoomklok en de nauwkeurigheid van de nanoseconde waren de tijdschalen gebaseerd op de hemellichamen.

Dankzij de ontwikkeling van de atoomklok is nu echter gerealiseerd dat zelfs de aarde in haar rotatie niet zo nauwkeurig is als een maat van tijd atoomklok omdat het elke dag een fractie van een seconde verliest of wint.

Vanwege de noodzaak om een ​​tijdschema te hebben dat enigszins is gebaseerd op de rotatie van de aarde (astronomie en landbouw zijn twee redenen), een tijdschaal die wordt bijgehouden door atoomklokken maar aangepast voor elke vertraging (of versnelling) in de draaiing van de aarde. Deze tijdschaal staat bekend als GMT (Coordinated Universal Time) zoals overal ter wereld gebruikt om ervoor te zorgen dat handel en handel op hetzelfde moment worden gebruikt.

Computernetwerken gebruiken netwerk tijdservers om te synchroniseren met UTC-tijd. Veel mensen noemen deze tijdservers als atoomklokken, maar dat is niet accuraat. Atoomklokken zijn extreem dure en uiterst gevoelige apparatuur en zijn meestal alleen te vinden in universiteiten of nationale fysicalaboratoria.

Gelukkig houden nationale laboratoria van natuurkunde dat wel NIST (National Institute for Standards and Time - USA) en NPL (National Physical Laboratory - UK) bracht het tijdsignaal van hun atoomklokken uit. Als alternatief is het GPS-netwerk een andere goede bron van nauwkeurige tijd aangezien elke GPS-satelliet zich aan boord bevindt atoomklok.

Procedure

U ontvangt een e-mail van STO Garant (info@sto-garant.nl) met informatie over het voldoen van de betaling voor uw boeking. Voor alle boekingen geldt dat het volledige boekingsbedrag voor aanvang van de boeking betaald dient te zijn aan de derdengeldenrekening. netwerktijdserver ontvangt de tijd van een atoomklok en distribueert deze met behulp van een protocol zoals NTP (Network Time Protocol) waardoor het computernetwerk op hetzelfde moment wordt gesynchroniseerd.

Omdat netwerk tijdservers worden bestuurd door atoomklokken, ze kunnen ongelooflijk nauwkeurige tijd bijhouden; geen seconde verliezen in honderden, zo niet duizenden jaren. Dit zorgt ervoor dat het computernetwerk zowel veilig is als ongevoelig voor tijdfouten, omdat alle machines exact dezelfde tijd hebben.

Een geschiedenis van atoomklokken

Vrijdag, januari 23rd, 2009

Procedure

U ontvangt een e-mail van STO Garant (info@sto-garant.nl) met informatie over het voldoen van de betaling voor uw boeking. Voor alle boekingen geldt dat het volledige boekingsbedrag voor aanvang van de boeking betaald dient te zijn aan de derdengeldenrekening. atoomklok is het hoogtepunt van het vermogen van de mensheid om tijd te bewaren die meerdere millennia heeft geduurd. Mensen zijn altijd al bezig geweest met het bijhouden van tijd sinds de vroege mens de regelmaat van de hemellichamen opmerkte.

De zon, maan, sterren en planeten werden al snel de basis voor ons tijdschema met perioden als jaren, maanden, dagen en uren, uitsluitend gebaseerd op de regulatie van de rotatie van de aarde.

Dit werkte duizenden jaren als een betrouwbare gids voor hoeveel tijd het verleden voorbij is, maar de laatste paar eeuwen zijn mensen op zoek gegaan naar nog betrouwbaardere methoden om de tijd bij te houden. Terwijl de zon en hemellichamen een affectieve manier waren, werkten zonnewijzers niet op bewolkte dagen en omdat de dagen en de nacht gedurende het jaar alleen tijdens de middag (toen de zon op zijn hoogste punt was) veranderden, kon redelijkerwijs worden vertrouwd.

De eerste uitstap naar een nauwkeurig uurwerk dat niet afhankelijk was van hemellichamen en niet een eenvoudige tijd was (zoals een kaarsafwijking of waterklok), maar eigenlijk de tijd vertelde gedurende een lange periode was de mechanische klok.

Deze eerste apparaten dateren al in de twaalfde eeuw en waren ruwe mechanismen die een berm- en foliotisch echappement (een versnelling en een hendel) gebruikten om de tikken van de klok te besturen. Na een paar eeuwen en talloze ontwerpen zette de mechanische klok zijn volgende stap voorwaarts met de slinger. De slinger gaf klokken hun eerste echte nauwkeurigheid omdat het met meer precisie de tikken van de klok controleerde.

Pas in de twintigste eeuw toen klokken het elektronische tijdperk binnengingen, werden ze echter echt nauwkeurig. De digitale en elektronische klok liet zijn tikken controleren door de oscillatie van een kwartskristal te gebruiken (de veranderde energietoestand wanneer er een stroom doorheen gaat) die zo nauwkeurig bleek dat zelden een seconde per week verloren ging.

De ontwikkeling van atoomklokken in de 1950's gebruikte de oscillatie van een enkel atoom dat 9 miljard tikken genereert een seconde en kan de precieze tijd voor miljoenen jaren behouden zonder een seconde te verliezen. Deze klokken vormen nu de basis van onze tijdschalen waarbij de hele wereld met hen gesynchroniseerd wordt NTP-servers, zorgen voor een volledig nauwkeurige en betrouwbare tijd.

NTP Server 5 Stappen naar netwerksynchronisatie

Woensdag, januari 21st, 2009

Het synchroniseren van een netwerk wordt door netwerkbeheerders vaak als een hoofdpijn beschouwd, die vrezen dat foutieve resultaten tot rampzalige resultaten kunnen leiden en hoewel het niet te ontkennen is dat een gebrek aan synchronisatie onvoorziene problemen kan veroorzaken, met name bij tijdgevoelige transacties en beveiliging, is een perfecte synchronisatie eenvoudig als deze stappen worden gevolgd:

1. Gebruik een toegewijde NTP-server. De NTP-server is een apparaat dat een enkele tijdbron ontvangt en vervolgens via een netwerk van computers distribueert met behulp van het protocol NTP (Network Time Protocol) een van de oudste internetgebaseerde protocollen en verreweg de meest gebruikte tijdsynchronisatiesoftware. NTP is vaak verpakt met moderne besturingssystemen zoals Windows of Linux, hoewel er geen vervanging is voor een speciaal NTP-apparaat.

2. Gebruik altijd een UTC tijdbron (Coordinated Universal Time). UTC is gebaseerd op GMT (Greenwich Meantime) en International Atomic Time (TAI) en is zeer nauwkeurig. UTC wordt gebruikt door computernetwerken over de hele wereld en zorgt ervoor dat handel en handel allemaal dezelfde tijdschaal gebruiken.

3. Gebruik een veilig en nauwkeurig tijdsignaal. Hoewel tijdsignalen over het hele internet beschikbaar zijn, zijn ze onvoorspelbaar in hun nauwkeurigheid en hoewel sommige voldoende fatsoenlijke precisie bieden, bevindt een internettijdserver zich buiten een netwerkfirewall die, indien opengelaten om een ​​tijdcode te ontvangen, kwetsbaarheden in de beveiliging van het netwerk veroorzaakt. Ofwel GPS (Global Positioning System) of een speciaal radiosignaal zoals verzonden door nationale fysica laboratoria (zoals Artsen Zonder Grenzen - VK, wwvb - VS, DCF-Duitsland) bieden veilige en betrouwbare methoden voor het ontvangen van een veilig en nauwkeurig tijdsignaal.

4. Organiseer een netwerk in stratum, niveaus. Strata zorgen ervoor dat de NTP-server wordt niet overspoeld met tijdverzoeken en dat de bandbreedte van het netwerk niet overbelast raakt. Een stratum-structuur wordt georganiseerd door een paar geselecteerde machines die stratum 2-apparaten zijn doordat ze een tijdsignaal ontvangen van de NTP-server (stratum 1-apparaat) deze verdelen op hun beurt de tijd naar andere apparaten (stratum 3) enzovoort.

5. Zorg ervoor dat alle machines gebruikmaken van UTC en de NTP-serverboom. Een veel voorkomende fout in tijdsynchronisatie is niet ervoor te zorgen dat alle machines correct worden gesynchroniseerd, maar dat één machine die onnauwkeurige tijd uitvoert onvoorziene gevolgen kan hebben.

De NTP-server en inzicht in tijdschalen

Maandag, januari 19th, 2009

Er zijn verschillende tijdschalen gebruikt over de hele wereld. Meest NTP-servers en andere netwerk tijdservers gebruik UTC als basisbron, er zijn echter andere:

Wanneer ons de tijd wordt gevraagd dat het zeer onwaarschijnlijk is, zouden we antwoorden met 'voor welke tijdschaal', maar er zijn verschillende tijdschalen gebruikt over de hele wereld en elk is gebaseerd op verschillende methoden om de tijd bij te houden.
GMT

Greenwich Mean Time (GMT) is de lokale tijd op de meridiaan van Greenwich op basis van de hypothetische gemiddelde zon. Omdat de baan van de aarde elliptisch is en de as is gekanteld, lijkt de werkelijke positie van de zon tegen de achtergrond van sterren iets voor of achter de verwachte positie. De geaccumuleerde timingfout varieert in de loop van het jaar op een soepel periodieke manier met tot 14 minuten traag in februari tot 16 minuten snel in november. Het gebruik van een hypothetische gemiddelde zon verwijdert dit effect. Voordat 1925-astronomen en navigators GMT gemeten van 's middags tot' s middags, startte de dag 12 uur later dan in het civiele gebruik dat ook vaak GMT werd genoemd. Om verwarring te voorkomen, besloten astronomen in 1925 om het referentiepunt te veranderen van 12.00 uur 's middags tot middernacht en een paar jaar later werd de term Universal Time (UT) voor de "nieuwe" GMT aangenomen. GMT blijft de wettelijke basis van de burgerlijke tijd voor het VK.

UT

Universele tijd (UT) is gemiddelde zonnetijd op de meridiaan van Greenwich met 0 h UT op gemiddelde middernacht en sinds 1925 GMT heeft vervangen voor wetenschappelijke doeleinden. Door de mid-1950s hadden astronomen veel bewijs van fluctuaties in de rotatie van de aarde en besloten om de UT in drie versies te verdelen. De tijd die rechtstreeks uit observaties is afgeleid, wordt UT0 genoemd, correcties toepassen op bewegingen van de aardas of polaire beweging geeft UT1, en het verwijderen van periodieke seizoensvariaties genereert UT2. De verschillen tussen UT0 en UT1 liggen in de orde van duizendsten van een seconde. Tegenwoordig wordt alleen UT1 nog steeds op grote schaal gebruikt omdat het een maat geeft voor de rotatie-oriëntatie van de aarde in de ruimte.


De wereldtijdstandaard
(GMT):

Hoewel TAI een continue, uniforme en precieze tijdsschaal biedt voor wetenschappelijke referentiedoeleinden, is deze niet geschikt voor dagelijks gebruik omdat deze niet in de pas loopt met de rotatiesnelheid van de aarde. Een tijdschaal die overeenkomt met de afwisseling van dag en nacht is veel nuttiger, en sinds 1972 verspreiden alle uitzendtijdservices tijdschalen op basis van Coordinated Universal Time (UTC). UTC is een atomische tijdschaal die in overeenstemming wordt gehouden met Universal Time. Sprong seconden zijn af en toe

Informatie met dank aan de National Physical Laboratory UK.

Sprong Tweede fouten en configuratie

Zondag, januari 18th, 2009

Afgezien van de gebruikelijke feesten en feestvreugde eind december, met toevoeging van nog een Leap Second GMT tijd (Coordinated Universal Time).

UTC is de wereldwijde tijdschaal die door computernetwerken over de hele wereld wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat iedereen op hetzelfde moment blijft. Leap-seconden worden toegevoegd aan UTC door de International Earth Rotation Service (IERS) als reactie op de vertraging van de rotatie van de aarde als gevolg van getijdekrachten en andere anomalieën. Als u geen schrikkelseconde invoert, betekent dit dat UTC van GMT af zou wijken (Greenwich Meantime) - vaak UT1 genoemd. GMT is gebaseerd op de positie van de hemellichamen, dus om 12 uur 's middags is de zon het hoogst boven de Meridiaan van Greenwich.

Als UTC en GMT uit elkaar zouden drijven, zou het het leven van mensen zoals astronomen en boeren moeilijk maken en zouden uiteindelijk dag en nacht afdwalen (zij het in ongeveer duizend jaar of zo).

Normaal gesproken worden schrikkelseconden toegevoegd aan de allerlaatste minuut van december 31, maar af en toe als er meer dan één in een jaar nodig is, wordt deze in de zomer toegevoegd.

Sprongseconden zijn echter controversieel en kunnen ook problemen veroorzaken als de apparatuur niet is ontworpen met schrikkelseconden in het achterhoofd. Zo is de meest recente schrikkelseconde op 31 december toegevoegd en is de Cluster Ready-service van database-gigant Oracle mislukt. Het resulteerde in het automatisch opnieuw opstarten van het systeem op nieuwjaar.

Sprong Seconden kunnen ook problemen veroorzaken als netwerken worden gesynchroniseerd met behulp van internettijdbronnen of apparaten die handmatige interventie vereisen. Gelukkig de meeste toegewijd NTP-servers zijn ontworpen met Leap Seconds in gedachten. Deze apparaten vereisen geen interventie en zullen het hele netwerk automatisch aanpassen aan de juiste tijd wanneer er een sprong tweede is.

Een toegewijde NTP-server is niet alleen zelfaanpassend en vereist geen handmatige tussenkomst, maar ze zijn ook zeer nauwkeurig als stratum 1-servers (de meeste internettijdbronnen zijn stratum 2-apparaten, met andere woorden apparaten die tijdsignalen ontvangen van stratum 1-apparaten en het vervolgens opnieuw uitbrengen) maar ze zijn ook zeer veilig zijnd externe apparaten niet om achter de firewall moeten zijn.

NTP-server Tijdsynchronisatie voor Dummies

Woensdag, januari 14th, 2009

Tijdsynchronisatie is uitermate belangrijk voor moderne computernetwerken. In sommige sectoren is tijdsynchronisatie absoluut van levensbelang, vooral als je te maken hebt met technologieën zoals luchtverkeersleiding of zeebedding, waar honderden levens door een gebrek aan precieze tijd in gevaar kunnen worden gebracht.

Zelfs in de financiële wereld is een correcte tijdsynchronisatie van vitaal belang, omdat miljoenen aandelen per seconde kunnen worden toegevoegd of weggevaagd. Om deze reden volgt de hele wereld een wereldwijde tijdschaal die bekend staat als gecoördineerde universele tijd (GMT). Het is echter twee verschillende dingen om je aan UTC te houden en UTC nauwkeurig te houden.

De meeste computerklokken zijn eenvoudige oscillatoren die langzaam sneller of langzamer gaan drijven. Helaas betekent dit dat het niet uitmaakt hoe nauwkeurig ze maandag zijn ingesteld, maar dat ze vrijdag zijn afgedreven. Deze drift kan slechts een fractie van een seconde zijn, maar het zal binnenkort niet lang duren voordat de oorspronkelijke UTC-tijd meer dan een seconde uit is.

In veel bedrijfstakken betekent dit misschien niet een kwestie van leven of dood van het verlies van miljoenen aandelen en aandelen, maar een gebrek aan tijdsynchronisatie kan onvoorziene gevolgen hebben, zoals een bedrijf minder beschermd houden tegen fraude. Het ontvangen en behouden van echte UTC-tijd is echter vrij eenvoudig.

Toegewijd netwerk tijdservers zijn beschikbaar die het protocol gebruiken NTP (Network Time Protocol) om voortdurend de tijd van een netwerk te controleren tegen een bron van UTC-tijd. Deze apparaten worden vaak een NTP-server, tijdserver of netwerktijdserver. De NTP-server past voortdurend alle apparaten in een netwerk aan om ervoor te zorgen dat de machines niet van UTC afdrijven.

UTC is verkrijgbaar bij verschillende bronnen, waaronder het GPS-netwerk. Dit is een ideale bron van UTC-tijd omdat het veilig, betrouwbaar en overal op de planeet beschikbaar is. UTC is ook beschikbaar via gespecialiseerde nationale radio-uitzendingen die worden uitgezonden vanuit nationale fysica laboratoria hoewel ze niet overal beschikbaar zijn.

NTP-servergeschiedenis Precisie verkrijgen

Maandag, januari 12th, 2009

Wanneer we een blik werpen op onze horloges of op de bureauklok, nemen we vaak aan dat de tijd die we krijgen correct is. We kunnen merken dat onze horloges tien minuten snel of langzaam zijn, maar nemen weinig acht op als ze een seconde of twee buiten zijn.

Toch is de mensheid al duizenden jaren lang steeds meer gaan leven nauwkeurige klokken waarvan de voordelen vandaag de dag overvloedig aanwezig zijn in onze tijd van satellietnavigatie, NTP-servers, internet en wereldwijde communicatie.

Om te begrijpen hoe nauwkeurig de tijd kan worden gemeten, is het eerst belangrijk om het begrip tijd zelf te begrijpen. Tijd zoals het millennia lang op aarde is gemeten, is een ander begrip dan de tijd zelf, zoals Einstein ons vertelde dat het deel uitmaakte van het universum zelf in wat hij beschreef als een vier dimensionale ruimte-tijd.

Toch hebben we de tijd historisch gemeten, niet op basis van het verstrijken van de tijd zelf, maar de rotatie van onze planeet in relatie tot de zon en de maan. Een dag is verdeeld in 24 gelijke delen (uren), waarvan elk is verdeeld in 60 minuten en de minuut is verdeeld in 60 seconden.

Het is nu echter duidelijk geworden dat het meten van de tijd op deze manier niet als nauwkeurig kan worden beschouwd, omdat de rotatie van de aarde van dag tot dag varieert. Allerlei variabelen zoals getijdekrachten, orkanen, zonnewinden en zelfs de hoeveelheid sneeuw op de polen beïnvloeden de snelheid van de rotatie van de aarde. Toen de dinosaurussen voor het eerst op de aarde begonnen rond te zwerven, zou de lengte van een dag zoals we die nu meten, slechts 22 uur zijn geweest.

We baseren onze tijdfunctie nu op de overgang van atomen met behulp van atoomklokken met een tweede op basis van 9,192,631,770-perioden van de straling die wordt geëmitteerd door de hyperfijne overgang van een geïoniseerd cesiumatoom in de grondtoestand. Hoewel dit misschien gecompliceerd klinkt, is het slechts een atomaire 'tik' die nooit verandert en daarom een ​​zeer nauwkeurige referentie kan bieden om onze tijd op te baseren.

Atoomklokken gebruiken deze atoomresonantie en kunnen de tijd bijhouden die zo nauwkeurig is dat een seconde niet verloren gaat in zelfs een miljard jaar. Moderne technologieën maken allemaal gebruik van deze precisie, waardoor veel van de communicatie en wereldwijde handel kunnen profiteren waar we vandaag van profiteren met het gebruik van satellietnavigatie, NTP-servers en luchtverkeersleiding verandert de manier waarop we ons leven leiden.

NTP-serverconfiguratie voor Windows en Linux

Zondag, januari 4th, 2009

Network Time Protocol is ontwikkeld om computers gesynchroniseerd te houden. Alle computers zijn gevoelig voor drift en nauwkeurige timing is essentieel voor veel tijdkritische applicaties.

Een versie van NTP is geïnstalleerd op de meeste versies van Windows (hoewel een uitgeklede versie genaamd SNTP -Splified NTP- zich in oudere versies bevindt) en Linux, maar is gratis te downloaden van NTP.org.

Bij het synchroniseren van een netwerk verdient het de voorkeur om een ​​toegewezen netwerk te gebruiken NTP-server die een timingbron ontvangt van een atoomklok ofwel via gespecialiseerde radio-uitzendingen of de GPS-netwerk. Er zijn echter veel internettijdreferenties beschikbaar, sommige betrouwbaarder dan andere, hoewel moet worden opgemerkt dat op internet gebaseerde tijdbronnen niet door NTP kunnen worden geverifieerd, waardoor uw computer kwetsbaar blijft voor bedreigingen.

NTP is hiërarchisch en gerangschikt in stratum. Stratum 0 is timingreferentie, terwijl stratum 1 een server is die is verbonden met een stratum 0-timingbron en een stratum 2 een computer (of apparaat) is die is aangesloten op een stratum 1-server.

De basisconfiguratie van NTP wordt gedaan met behulp van het bestand /etc/ntp.conf dat u moet bewerken en plaats het IP-adres van stratum 1 en stratum 2-servers. Hier is een voorbeeld van een standaard ntp.conf bestand:

server xxx.yyy.zzz.aaa geeft de voorkeur (tijdserveradres zoals time.windows.com)

123.123.1.0 server

server 122.123.1.0 stratum 3

Driftbestand / etc / ntp / drift

Het meest elementaire ntp.conf-bestand bevat een lijst met 2-servers, een die het ook wil synchroniseren en een IP-adres voor zichzelf. Het is een goede huishouding om meer dan één server als referentie te hebben voor het geval er eentje uitvalt.

Een server met de tag 'prefer' wordt gebruikt voor een vertrouwde bron, zodat NTP altijd die server zal gebruiken wanneer dat mogelijk is. Het IP-adres zal worden gebruikt in geval van problemen wanneer NTP synchonise met zichzelf is. Het driftbestand is de plaats waar NTP een record opbouwt van de driftsnelheid van de systeemklok en deze automatisch aanpast.

NTP past je systeemtijd aan maar slechts langzaam. NTP wacht ten minste tien pakketten met informatie af voordat de bron wordt vertrouwd. Om NTP te testen, verandert u aan het eind van de dag uw systeemklok met een half uur en moet de tijd in de ochtend correct zijn.

Atomic Clock Synchronization met WWVB

Vrijdag, januari 2nd, 2009

Nauwkeurige tijd gebruik Atomic Klokken is beschikbaar in Noord-Amerika met behulp van de WWVB Atoomkloktijd signaal verzonden vanuit Fort Collins, Colorado; het biedt de mogelijkheid om de tijd op computers en andere elektrische apparatuur te synchroniseren.

Het Noord-Amerikaanse WWVB-signaal wordt beheerd door NIST - het National Institute of Standards and Technology. WWVB heeft een hoog zendvermogen (50,000 watt), een zeer efficiënte antenne en een extreem lage frequentie (60,000 Hz). Ter vergelijking, een typisch AM-radiostation zendt uit met een frequentie van 1,000,000 Hz. De combinatie van hoog vermogen en lage frequentie geeft de radiogolven van WWVB veel bounce, en dit enkele station kan daarom de hele continentale Verenigde Staten bestrijken, plus een groot deel van Canada en Midden-Amerika.

De tijdcodes worden verzonden vanaf WWVB met behulp van een van de eenvoudigste systemen die mogelijk is, en tegen een zeer lage gegevenssnelheid van één bit per seconde. Het 60,000 Hz-signaal wordt altijd verzonden, maar elke seconde wordt het aanzienlijk minder energie gedurende een periode van 0.2, 0.5 of 0.8 seconden: • 0.2 seconden met verlaagd vermogen betekent een binaire nulwaarde • 0.5 seconden met verminderd vermogen is een binaire nul. • 0.8 seconden met verminderd vermogen is een scheidingsteken. De tijdcode wordt verzonden in BCD (Binary Coded Decimal) en geeft minuten, uren, dag van het jaar en jaar aan, samen met informatie over zomertijd en schrikkeljaren.

De tijd wordt verzonden met behulp van 53-bits en 7-scheidingstekens en duurt daarom 60 seconden om te verzenden. Een klok of horloge kan een extreem kleine en relatief eenvoudige antenne en ontvanger bevatten om de informatie in het signaal te decoderen en de tijd van de klok nauwkeurig in te stellen. Het enige dat u hoeft te doen, is de tijdzone instellen en de atoomklok geeft de juiste tijd weer.

Toegewijd NTP tijdservers die zijn afgestemd om het WWVB-tijdsignaal te ontvangen zijn beschikbaar. Deze apparaten verbinden oa een computernetwerk zoals elke andere server, alleen deze ontvangen het timingsignaal en distribueren het naar andere machines op het netwerk met behulp van NTP (Network Time Protocol).

Bijhouden van de werelden-tijd en problemen bij de synchronisatie

Maandag, december 29th, 2008

Tot 1967 werd de tweede gedefinieerd met behulp van de beweging van de aarde die eenmaal om zijn as roteert om de 24-uren, en er zijn 3,600 seconden in dat uur en 86,400 in 24.

Dat zou prima zijn als de aarde punctueel was, maar dat is het in feite niet. De rotatiesnelheid van de aarde verandert elke dag met duizenden nanoseconden en dit is voor een groot deel te wijten aan wind en golven die rond de aarde draaien en slepen veroorzaken.

In de loop van duizenden dagen kunnen deze veranderingen in de rotatiesnelheid ertoe leiden dat de draaiing van de aarde uit de pas loopt met de zeer nauwkeurige atoomklokken die we gebruiken om het UTC-systeem te behouden (Coordinated Universal Time) tikt over. Om deze reden wordt de rotatie van de aarde bewaakt en getimed met behulp van de verre flitsen van een soort samengevouwen ster, een quasar die flitst met een ultra nauwkeurig ritme dat vele miljoenen lichtjaren van ons verwijderd is. Door de draaiing van de aarde tegen deze verre objecten te volgen, kan worden berekend hoeveel de rotatie is vertraagd.

Zodra een minuut langzamer is opgebouwd, heeft The International Earth Rotation Service (IERS), beveelt a Schrikkelseconde worden toegevoegd, meestal aan het einde van het jaar.

Andere complicaties ontstaan ​​als het gaat om synchroniserende de aarde tot een tijdschaal. In 1905 toonde de relativiteitstheorie van Albert Einstein aan dat er geen absolute tijd bestaat. Elke klok, overal in het universum, tikt in een ander tempo. Voor GPS is dit een enorm probleem omdat het blijkt dat de klokken op de satellieten met bijna 40,000 nanoseconden per dag ten opzichte van de klokken op de grond afdrijven omdat ze hoog boven het aardoppervlak (en dus in een zwakker zwaartekrachtveld) liggen en bewegen snel ten opzichte van de grond.

En aangezien het licht in die tijd veertig duizend voet kan reizen, kun je het probleem zien. Einstein's vergelijkingen die voor het eerst zijn genoteerd in 1905 en 1915 worden gebruikt om te corrigeren voor deze timeshift, waardoor GPS kan werken, vliegtuigen veilig kunnen navigeren en GPS NTP-servers om de juiste tijd te ontvangen.