Precisão no Timekeeping Relógios Atômicos e Servidores de Tempo
postado por Stuart on Setembro 25th, 2008
O desenvolvimento de relógios atômicos ao longo do século XX tem sido fundamental para muitas das tecnologias que utilizamos todos os dias. Sem relógios atômicos, muitas das inovações do século XX simplesmente não existiriam.
A comunicação por satélite, o posicionamento global, as redes de computadores e até mesmo a Internet não seriam capazes de funcionar da maneira que estamos acostumados, se não fosse para relógios atômicos e sua ultra-precisão no tempo.
Os relógios atômicos são cronômetros incrivelmente precisos que não perdem um segundo em milhões de anos. Em comparação, os relógios digitais podem perder um segundo a cada semana e os relógios mecânicos mais intrincados precisam ainda mais tempo.
O motivo da incrível precisão de um relógio atômico é que ele é baseado em uma oscilação de um único átomo. Uma oscilação é apenas uma vibração em um nível de energia particular, no caso da maioria dos relógios atômicos, eles são baseados na ressonância do átomo de césio que oscila exatamente em tempos 9,192,631,770 a cada segundo.
Muitas tecnologias agora contam com relógios atômicos por sua precisão desenfreada. O sistema de postagem global é um excelente exemplo. Os satélites GPS têm todos a bordo um relógio atômico e é essa informação de tempo que é usada para trabalhar em posicionamento. Como os satélites GPS se comunicam usando ondas de rádio e viajam à velocidade da luz (180,000 milhas por segundo no vácuo), pequenas imprecisões no tempo poderiam tornar o posicionamento impreciso em centenas de quilômetros.
Outra aplicação que requer o uso de relógios atômicos é em redes de computadores. Quando os computadores falam um com o outro em todo o mundo, é imperativo que todos eles usem a mesma fonte de tempo. Se não o fizeram, as transações sensíveis ao tempo, como compras na Internet, reservas on-line, bolsa de valores e até mesmo envio de e-mail, seriam quase impossíveis. Os e-mails chegariam antes de serem enviados e o mesmo item em um site de compras na Internet poderia ser vendido para mais de uma pessoa.
Por este motivo, foi desenvolvido um cronograma global chamado UTC (Tempo Universal Coordenado) com base no tempo contado pelos relógios atômicos. O UTC é entregue a redes de computadores via times servers. A maioria dos servidores de tempo utilizam o NTP (protocolo de tempo de rede) para distribuir e sincronizar as redes.
Servidores NTP tempo pode receber o tempo UTC de várias fontes, mais comumente, os relógios atômicos de bordo do sistema GPS podem ser usados como uma fonte UTC por um servidor de tempo conectado a uma antena GPS.
Outro método bastante utilizado pelo NTP servidor de tempos é utilizar a transmissão de rádio de longa onda transmitida pelos laboratórios nacionais de física de vários países. Embora não esteja disponível em todos os lugares e bastante suscetível a topografia local, as transmissões fornecem um método seguro de recebimento de fonte de tempo.
Se nenhum desses métodos estiver disponível, uma fonte de tempo UTC pode ser recebida da Internet, embora a precisão e a segurança não sejam garantidas.
Este post foi escrito por Stuart
