Kejap lagi...

Jam atom





Rumah Flamsteed di Balai Cerap Diraja ditutup untuk pengubahsuaian penting sehingga 31 Mac 2022, dan beberapa ruang galeri tidak akan tersedia. Selebihnya Balai Cerap bersejarah kekal dibuka , dan pelawat boleh menikmati potongan 50% kemasukan sepanjang tempoh ini. Pertunjukan Planetarium juga akan berjalan seperti biasa.



Lokasi Balai Cerap Diraja

23 Jun 2015



Adakah anda pernah mendapati diri anda berharap bahawa terdapat lebih banyak jam dalam sehari? Jika ya, anda mungkin berasa terhibur apabila mengetahui bahawa Selasa, 30 Jun 2015 sebenarnya akan menjadi lebih lama sedikit daripada biasa tahun ini; bukan mengikut jam, tetapi satu saat – satu saat lompat.



Penambahan pelik pada skala masa sivil kami ini ialah peristiwa sekali-sekala yang biasanya akan berlaku pada penghujung Jun atau Disember. Saat lompat digunakan untuk membetulkan penyelewengan kecil dalam kelajuan putaran Bumi serta perbezaan antara panjang satu saat SI dan bahagian pecahan sebenar tahun astronomi kita. Pengumuman itu dibuat pada 5 Januari 2015 oleh Perkhidmatan Sistem Rujukan dan Putaran Bumi Antarabangsa ( IRISH ), yang menyusun pemerhatian antarabangsa tentang gerakan Bumi dan menilai apabila sesaat lompat diperlukan untuk memastikan skala masa sivil kita selaras dengan putaran Bumi. IERS menghasilkan dua kali setahun buletin untuk menyiarkan sama ada pelarasan kedua lompat akan dibuat atau tidak. Buletin ini memberikan amaran kurang dari enam bulan.



Buletin C49 lompat pengumuman kedua

Kisah detik lompat berkait rapat dengan bulan dan oleh itu dengan kepentingan Balai Cerap Diraja, yang selepas semua ditubuhkan untuk menyediakan data untuk membuat navigasi dengan jarak bulan mungkin. Petunjuk tentang ketidakstabilan Bumi sebagai penjaga masa bermula sejak abad ke-17. Pada tahun 1695 ahli astronomi dan matematik yang berbakat, Edmund Halley , disimpulkan daripada analisisnya tentang gerhana bulan bersejarah bahawa kitaran bulan telah dipercepatkan. Ini kemudiannya diperbetulkan oleh ahli falsafah Jerman, Immanuel Kant , yang mencadangkan bahawa Bumi mungkin tidak stabil sebagai penjaga masa seperti yang diandaikan dan geseran pasang surut, yang disebabkan oleh tarikan bulan, bertindak sebagai brek, memperlahankan putaran Bumi.



Edmond Halley, oleh Thomas Murray, kira-kira 1690 The Royal Society

Pemahaman ini tidak memberi kesan yang serius kepada perniagaan penetapan masa, kerana teknologi jam adalah jauh dari kestabilan Bumi sebagai penjaga masa. Ia tidak sehingga awal abad ke-20, dengan perkembangan jam seperti Pendek 16, bahawa ahli astronomi dan saintis mempunyai piawaian masa yang, buat pertama kalinya, lebih dipercayai daripada Bumi itu sendiri. 25 tahun akan datang menyaksikan perkembangan pesat dalam ketepatan masa, pertama dengan jam kuarza, diikuti dengan pencapaian terobosan Louis Essen dan Jack Parry, yang berjaya menjalankan perniagaan mereka. jam atom cesium di Makmal Fizikal Kebangsaan di Teddington, UK, buat kali pertama enam puluh tahun yang lalu. Dalam kata-kata Essen, jam baru akhirnya akan menjadi kematian detik astronomi dan kelahiran masa atom.

Shortt 16 telah dipasang di Greenwich pada tahun 1927 dan digunakan untuk isyarat masa berirama Ragbi
NMM (Ruj. ZAA0544)

Tahun 1950-an adalah dekad penting dalam kisah penetapan masa moden. Penambahbaikan jam untuk balai cerap dan makmal mewujudkan keperluan untuk piawaian masa yang lebih baik dan dipersetujui di peringkat antarabangsa. Pada tahun 1952, Kesatuan Astronomi Antarabangsa (IAU) bersetuju bahawa Masa Ephemeris (ET) harus menggantikan masa berdasarkan hari astronomi. Detik yang baru ditakrifkan ialah sebahagian kecil daripada setahun dan bukannya dua puluh empat jam, yang membantu mengurangkan ralat yang disebabkan oleh pecutan dan nyahpecutan jangka pendek dalam putaran Bumi. ET bukan tanpa komplikasinya. Ia memerlukan tempoh pemerhatian astronomi yang panjang untuk menyusun data bagi penentuan masa astronomi menggunakan instrumen astronomi generasi seterusnya seperti Danjon astrolabe dan Markowitz kamera bulan. Data yang digunakan diperoleh daripada pemerhatian yang dibuat sehingga permulaan abad ke-20 dan oleh itu mewakili tempoh ketika hari astronomi lebih pendek sedikit. Detik ET menjadi piawai SI pada tahun 1960 dan telah ditakrifkan semula sebagai unit atom pada tahun 1967 mengikut kelakuan atom cesium 133. Takrifan semula inilah, yang sangat kritikal kepada detik lompat. SI kedua kini berusia lebih satu abad dan terima kasih, sebahagian besarnya, kepada pengaruh graviti bulan, adalah sedikit lebih pendek daripada yang diperlukan untuk zaman kita. Jam atom kita berjalan lebih laju daripada penjaga masa asas kita, Bumi, dan apabila detik lompat ditambah pada 30 Jun, UTC skala masa sivil kita akan menjadi 36 saat perlahan dari Waktu Atom Antarabangsa (TAI). Berfikir kembali pada masa apabila detik lompatan pertama ditambahkan, teknologi kami agak berbeza. Pada tahun 1972 sebuah komputer modular, seperti HP 3000 akan mengisi bahagian terbaik bilik bersaiz munasabah dan diiklankan sebagai mampu mengendalikan sehingga 64 pengguna dengan beberapa program untuk aktif secara serentak.



1972 Foto promosi HP 3000
Muzium Komputer HP

Dilaporkan, HP 3000 tidak memenuhi tuntutannya dan pengenalan detik lompat mungkin merupakan masalah yang paling kecil. Hari ini, bagaimanapun, ia adalah perkara yang sangat berbeza. Dengan pelayan popular mengendalikan jumlah paket maklumat kecil yang membingungkan yang masing-masing menerima setem masa semasa mereka melalui banyak pintu antara pengirim dan penerima. Cap masa anomali, bacaan 23j 59m 60s membentangkan masalah logik yang boleh menyebabkan kemalangan besar. Sebab kami hanya mengalami rangkaian sekali-sekala kegagalan semasa penyisipan detik lompat adalah kerana agak mudah untuk memaklumkan sistem dengan beberapa baris kod bahawa minit terakhir bulan itu akan mempunyai satu saat tambahan. Terdapat cara lain untuk menangani lompatan kedua, seperti Google lompat smear pendekatan, dan sesetengah perkakasan mempunyai kapasiti terbina untuk mengendalikan detik lompat, seperti jam atom HP 5071A kami.



Jam atom cesium HP 5071A dengan pelarasan kedua lompat terbina dalam
NMM (Ruj. ZBA2599)

Tahun ini boleh menyaksikan satu lagi peristiwa penting yang ditanam dalam sejarah penetapan masa sivil apabila Kesatuan Telekomunikasi Antarabangsa (ITU) merancang untuk mengumumkan sama ada lompat kedua akan dimansuhkan atau tidak pada Persidangan Radiokomunikasi Sedunia, yang akan diadakan di Geneva pada November, 2015. Jika kaitan antara masa sivil dan putaran Bumi terputus dan memandangkan kini terdapat perbezaan 32 saat antara TAI dan UTC, tidak mungkin kita akan melihat kesannya, tetapi warisan pemansuhan untuk keturunan kita akan menjadi jurang yang semakin meningkat antara sivil. masa dan purata masa suria. Jika anda berminat untuk membaca lebih lanjut dan meneroka perbahasan lompatan kedua, penemuan dialog awam UK 2014 tersedia di sini .