É uma das marcas de terra mais emblemáticas do mundo. Permanente orgulhosamente sobre as casas do parlamento, Big Ben comemora seu 150th aniversário. No entanto, apesar de viver em uma época de relógios atômicos e Servidores NTP tempo, é um dos relógios mais usados ​​no mundo, com centenas de milhares de londrinos confiando em seus sinos para ajustar seus relógios.

O Big Ben é, na verdade, o nome do sino principal dentro do relógio que cria as badalações de hora em hora, mas o sino não começou a soar quando o relógio foi construído pela primeira vez. O relógio começou a passar o tempo no 31 May 1859, enquanto o sino não tocou pela primeira vez até julho 11.

Alguns afirmam que o sino de doze toneladas foi nomeado após Sir Benjamin Hall o Comissário Chefe de Obras que trabalhou no projeto do relógio (e foi dito ser um homem de grande circunferência). Outros afirmam que o sino foi nomeado após boxer pesado Ben Caunt que lutou sob o apelido de Big Ben.

O mecanismo de relógio de cinco toneladas funciona como um relógio de pulso gigante e é enrolado três vezes por semana. A sua precisão se ajustada adicionando ou removendo moedas antigas no pêndulo, que é bastante distante da precisão que os relógios atômicos modernos e NTP servidor os sistemas geram com precisão de quase nanossegundos.

Enquanto o Big Ben é confiado por dezenas de milhares de londrinos para fornecer tempo preciso, o relógio atômico moderno é usado por milhões de pessoas todos os dias sem perceber. Os relógios atômicos são a base para os sistemas de navegação por satélite GPS que temos em nossos carros, eles também mantêm a internet sincronizada por meio do O servidor NTP (Network Time Protocol).

Qualquer rede de computadores pode ser sincronizada com um relógio atômico usando um NTP servidor. Esses dispositivos recebem o tempo de um relógio atômico, seja através do sistema GPS ou de transmissões de rádio especializadas.

Há agora supostamente tantos carros na estrada quanto há casas e leva apenas uma breve viagem na hora do rush para perceber que essa afirmação é possivelmente verdadeira.

O congestionamento é um problema enorme em nossas cidades, e controlar esse tráfego e mantê-lo em movimento é um dos aspectos mais essenciais da redução do congestionamento. A segurança também é uma preocupação em nossas estradas, já que as chances de todos os veículos se locomoverem sem ocasionalmente bater uns nos outros são próximas de zero, mas o problema pode ser exemplificado pelo mau gerenciamento do tráfego.

Quando se trata de controlar os fluxos de tráfego de nossas cidades, não há arma maior do que o semáforo modesto. Em algumas cidades, esses dispositivos são luzes temporizadas simples que param o tráfego de um jeito e permitem o outro e vice-versa.

No entanto, o potencial de como os semáforos podem reduzir o congestionamento está sendo realizado e graças à sincronização de milissegundos Servidores NTP agora está reduzindo drasticamente o congestionamento é algumas das principais cidades do mundo.

Em vez de simples segmentos cronometrados de verde, âmbar e vermelho, os semáforos podem responder às necessidades da estrada, permitindo a passagem de mais carros em uma direção e reduzindo-os em outras. Eles também podem ser usados ​​em conjunto uns com os outros, permitindo passagens de luz verde para carros nas principais rotas.

No entanto, tudo isto só é possível se o sistema de semáforos em toda a cidade for sincronizado em conjunto e só puder ser alcançado com um O servidor NTP.

NTP (Network Time Protocol) é simplesmente um algoritmo amplamente utilizado para fins de sincronização. UMA NTP servidor receberá um sinal de tempo de uma fonte precisa (normalmente um relógio atômico) e o software NTP então o distribui entre todos os dispositivos em uma rede (neste caso, os semáforos).

O NTP servidor verificará continuamente o tempo em cada dispositivo e garantirá que ele corresponda ao sinal de tempo, garantindo que todos os dispositivos (semáforos) sejam perfeitamente sincronizados, permitindo que todo o sistema de semáforos seja gerenciado como um sistema de gerenciamento de tráfego único e flexível, em vez de luzes aleatórias individuais .

O O servidor NTP revolucionou a sincronização das redes de computadores nos últimos vinte anos. NTP (Network Time Protocol) é o software que é responsável por distribuir o tempo do servidor de tempo para toda a rede, ajustando máquinas para drift e assegurando precisão.

O NTP pode manter os relógios do sistema confiáveis ​​dentro de alguns milímetros de UTC (Tempo Universal Coordenado) ou qualquer horário com o qual é alimentado.

No entanto, o NTP só pode ser tão confiável quanto a fonte de tempo que ele recebe e, como a UTC é a escala de tempo civil global, depende de onde a origem do UTC provém.

As transmissões nacionais de tempo e frequência de laboratórios de física como NIST nos EUA ou NPL no Reino Unido são fontes extremamente confiáveis ​​de UTC e Servidores NTP tempo são projetados especificamente para eles. No entanto, os sinais de tempo não são garantidos, eles podem cair ao longo do dia e são suscetíveis a interferências; Eles também são regularmente transformados em manutenção.

Para a maioria dos aplicativos, algumas horas de sua rede confiando em osciladores de cristal provavelmente não causará muitos problemas na sincronização. Contudo, GPS (Global Positioning System) é uma fonte muito mais confiável para a hora UTC em que um satélite GPS é sempre uma sobrecarga. Eles exigem uma recepção de linha de visão, o que significa que uma antena tem que ir no telhado ou fora de uma janela aberta.

Para aplicações em que a precisão ea confiabilidade são essenciais, a solução mais segura é investir em um sistema dual O servidor NTP, esses dispositivos podem receber as transmissões de rádio, como MSF, DCF-77 ou WWVB e o sinal GPS.

Em um sistema dual NTP servidor, A NTP irá tomar as duas fontes de tempo e sincronizar uma rede para garantir maior precisão e confiabilidade.

UTC (Tempo Universal Coordenado) é a escala de tempo global do mundo e substituiu o antigo padrão GMT (Greenwich Meantime) nos 1970's.

Enquanto a GMT foi baseada no movimento do Sol, a UTC é baseada no tempo contado por relógios atômicos embora seja mantido em linha com a GMT pela adição de 'Leap Seconds', que compensa a desaceleração da rotação da Terra, permitindo que UTC e GMT funcionem lado a lado (GMT geralmente é falado como UTC - embora, como não há real diferença na verdade não importa).

No computo, a UTC permite que as redes de computadores em todo o mundo se sincronizem ao mesmo tempo, possibilitando transações sensíveis ao tempo de todo o mundo. A maioria das redes de computadores dedicadas tempo os servidores de rede para sincronizar com uma fonte de hora UTC. Esses dispositivos usam o protocolo NTP (Network Time Protocol) para distribuir o tempo através das redes e verificam continuamente para garantir que não haja deriva.

O único dilema em usar um O servidor NTP está selecionando de onde vem a origem do tempo, que regerá o tipo de NTP servidor voce requere. Há realmente três lugares que uma fonte de tempo UTC pode ser facilmente localizada.

O primeiro é a internet. Ao usar uma fonte de tempo na internet, como time.nist.gov ou time.windows.com, um dedicado NTP servidor não é necessariamente necessário, pois a maioria dos sistemas operacionais tem uma versão do NTP já instalada (no Windows basta clicar duas vezes no ícone do relógio para ver as opções de tempo da internet).

*No entanto, deve notar-se que a Microsoft, a Novell e outros recomendam fortemente o uso de fontes de tempo na internet se a segurança for um problema. As fontes de tempo da Internet não podem ser autenticadas pelo NTP e estão fora do firewall, o que pode levar a ameaças de segurança.

O segundo método é usar um GPS NTP servidor; Esses dispositivos usam o sinal GPS (mais comumente usado para navegação por satélite), que é realmente um código de tempo gerado por um relógio atômico (a partir do satélite). Embora este sinal esteja disponível em qualquer lugar do globo, uma antena GPS precisa de uma visão clara do céu, que é a única desvantagem no uso do GPS.

Alternativamente, os laboratórios nacionais de física de muitos países, como NIST nos EUA e NPL no Reino Unido, transmitem um sinal de tempo de seus relógios atômicos. Esses sinais podem ser retirados com um rádio referenciado NTP servidor embora esses sinais sejam finitos e vulneráveis ​​a interferências locais e topografia.

Sincronização de tempo muitas vezes é um aspecto muito subestimado do gerenciamento de computadores. Geralmente, a sincronização de tempo é crucial apenas para redes ou computadores que realizam transações sensíveis à hora pela Internet.

A sincronização de tempo com sistemas operacionais modernos como o Windows Vista, XP ou as diferentes versões do Linux é relativamente fácil, pois a maioria contém o protocolo de sincronização de tempo NTP (Network Time Protocol) ou uma versão simplificada pelo menos (SNTP).

NTP é um programa baseado em algoritmo e funciona usando uma única fonte de tempo que pode ser distribuída entre a rede (ou um único computador) e é constantemente verificada para garantir que os relógios da rede estejam funcionando com precisão.

Para usuários de computadores individuais, ou redes onde segurança e precisão não são preocupações primárias (embora para qualquer segurança de rede deva ser um problema principal), o método mais simples de sincronizar um computador é usar um padrão de tempo de internet.

Com um sistema operacional Windows, isso pode ser feito facilmente em um único computador, clicando duas vezes no ícone do relógio e configurando a guia de horário da Internet. No entanto, deve-se notar que, ao usar uma fonte de tempo baseada na Internet, como nist.gov ou windows.time, uma porta terá que ser deixada em aberto no firewall, o que poderia ser aproveitado por usuários mal-intencionados.

Para usuários de rede e aqueles que não querem deixar vulnerabilidades em seu firewall, a solução mais adequada é usar um servidor de tempo de rede. A maioria desses dispositivos também usa o protocolo NTP, mas à medida que recebem uma referência de tempo externamente à rede (geralmente por meio de GPS ou rádio de ondas longas), não deixam vulnerabilidades no firewall.

Estes NTP servidor Os dispositivos também são muito mais confiáveis ​​e precisos do que as fontes de tempo da Internet, pois se comunicam diretamente com o sinal de um computador. relógio atômico em vez de ser vários níveis (em termos NTP conhecidos como estratos) do relógio de referência, como a maioria das fontes de tempo da Internet são.

A rede de GPS (Global Positioning System), é comumente conhecida como sistema de navegação por satélite. No entanto, realmente retransmite um sinal de tempo ultra-preciso a partir de um relógio atômico de bordo.

Aqueles pioneiros cronológicos em NIST se juntaram com a Universidade do Colorado e desenvolveram o relógio atômico mais preciso do mundo até o momento. O relógio baseado em estrôncio é quase duas vezes mais preciso do que os atuais relógios de césio utilizados para governar UTC (Tempo Universal Coordenado), pois perde apenas um segundo cada 300 milhões de anos.

Baseado em estrôncio relógios atômicos agora estão sendo vistos como o caminho a seguir no tempo, uma vez que níveis mais altos de precisão são atingíveis que não são possíveis com o átomo de césio. Os relógios de estrôncio, como os seus predecessores, funcionam aproveitando a vibração de átomos natural, porém altamente consistente.

No entanto, essas novas gerações de relógios usam raios laser e temperaturas extremamente baixas próximas do zero absoluto para controlar os átomos e espera-se que seja um passo em frente para criar um relógio perfeitamente preciso.

Esta extrema precisão pode parecer um passo longe demais e desnecessário, mas os usos para tal precisão são muitas vezes e quando você considera as tecnologias que foram desenvolvidas baseadas na primeira geração de relógios atômicos como a navegação GPS, NTP servidor Sincronização e transmissão digital, um novo mundo de tecnologia excitante, baseado nesses novos relógios, poderia estar ao virar da esquina.

Enquanto atualmente, o cronograma global do mundo, UTC, é baseado no tempo contado por uma constelação de relógios de césio (e, aliás, também é a definição de um segundo, bem como 9 bilhões de cera de césio), pensa-se que, quando o Comitê Consultivo para Tempo e frequência no Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) O próximo encontro discute se deseja fazer a próxima geração de relógios atômicos o novo padrão.

No entanto, os relógios de estrôncio não são o único método de tempo altamente preciso. No ano passado, um relógio quântico, também desenvolvido na precisão gerenciada pelo NIST do 1 segundo em 1 bilhões de anos. No entanto, esse tipo de relógio não pode ser monitorado diretamente e requer um esquema mais complexo para monitorar o tempo.

A servidor de tempo de rede pode ser um dos dispositivos mais importantes em uma rede de computadores, pois os marcadores de tempo são vitais para a maioria dos aplicativos de computador enviar e enviar emails para depurar uma rede.

Pequenas imprecisões em um carimbo de data / hora podem causar estragos em uma rede, desde e-mails que chegam antes de serem tecnicamente enviados, deixando todo um sistema vulnerável a ameaças de segurança e até fraudes.

No entanto, um servidor de tempo de rede é tão bom quanto a fonte de tempo que ele sincroniza. Muitos administradores de rede optam por receber um código de tempo da Internet, no entanto, muitas fontes de tempo da Internet são totalmente imprecisas e, muitas vezes, muito longe de um cliente para fornecer qualquer precisão real.

Além disso, as fontes de tempo baseadas na Internet não podem ser autenticadas. A autenticação é uma medida de segurança usada por NTP (Network Time Protocol que controla o servidor de tempo da rede) para garantir que o servidor de tempo seja exatamente o que ele diz que é).

Para garantir um tempo preciso, é vital selecionar uma fonte de tempo que seja segura e precisa. Existem dois métodos que podem garantir uma precisão de milissegundos para o TOC (tempo universal coordenado - uma escala de tempo global com base no tempo contado pelos relógios atômicos).

O primeiro é o uso de um tempo nacional especializado e transmissões de transmissão em vários países, incluindo o Reino Unido, EUA, Alemanha, França e Japão. Infelizmente, essas transmissões não podem ser retiradas em todos os lugares, mas o segundo método é usar o sinal de temporização transmitido pela rede GPS, que está disponível literalmente em todos os lugares do planeta.

A servidor de tempo de rede usará esse código de temporização e sincronizará uma rede inteira com o NTP, e é por isso que eles são freqüentemente chamados de NTP servidor or O servidor NTP. O NTP ajusta continuamente os relógios da rede garantindo que não haja deriva.

A sincronização da rede de computadores é essencial no mundo moderno. Muitas das redes de computadores do mundo estão todas sincronizadas com o mesmo cronograma global UTC (Tempo Universal Coordenado).

Para governar a sincronização, o protocolo NTP (Network Time Protocol) é usado na maioria dos casos, pois é capaz de sincronizar de forma confiável uma rede a alguns milissegundos fora do tempo UTC.

No entanto, a precisão da sincronização de tempo depende unicamente da precisão de qualquer referência de tempo selecionada para o NTP para distribuir e aqui reside um dos erros fundamentais na sincronização de redes de computadores.

Muitos administradores de rede dependem de referências de tempo da Internet como fonte de tempo UTC, no entanto, além dos riscos de segurança que eles colocam (sendo como eles estão no lado errado de um firewall de rede), mas também a sua precisão não pode ser garantida e estudos recentes têm encontrou menos da metade deles com pouca precisão útil.

Para um método seguro, preciso e confiável de UTC, existem apenas duas escolhas. Utilize o sinal de tempo da rede GPS ou confie nas transmissões de ondas longas transmitidas por laboratórios nacionais de física, tais como NPL de NIST.

Para selecionar qual método é o melhor, então o único fator a considerar é a localização do NTP servidor isto é, receber o sinal de tempo.

O GPS é o mais flexível, pois o sinal está disponível literalmente em todo o planeta, mas a única desvantagem do sinal é que uma antena GPS deve estar situada no telhado, pois precisa de uma visão clara do céu. Isso pode ser problemático se o servidor de tempo está localizado nos pisos inferiores de um raspador de céu, mas, na sua totalidade, a maioria dos usuários de Hora do GPS Os sinais acham que eles são muito confiáveis ​​e incrivelmente precisos.

Se o GPS é impraticável, o tempo e as frequências nacionais fornecem um método igualmente preciso e seguro de tempo UTC. Esses sinais de longa distância não são transmitidos por todos os países, no entanto, embora o sinal da US WWVB transmitido pelo NIST no Colorado esteja disponível na maior parte da América do Norte, incluindo o Canadá.

Existem várias versões desta transmissão de sinais em toda a Europa, incluindo o alemão DCF e o Reino Unido MSF que se revelam os mais confiáveis ​​e populares. Esses sinais geralmente podem ser apanhados fora das fronteiras do país também, embora seja de notar que as transmissões de ondas longas são vulneráveis ​​a interferências e topografias locais.

Para uma completa paz mental, sistema dual Servidores NTP que recebem sinais do GPS e dos laboratórios nacionais de física estão disponíveis, embora eles tendem a ser um pouco mais caros do que sistemas únicos, embora o uso de mais de um sinal de tempo os torne duplamente confiáveis.

Um Relógio Atômico Radioativo?

An relógio atômico Mantém o tempo melhor do que qualquer outro relógio. Eles ainda mantêm o tempo melhor do que a rotação da Terra e o movimento das estrelas. Sem o relógio atômico, a navegação GPS seria impossível, a Internet não iria sincronizar, e a posição dos planetas não seria conhecida com precisão suficiente para que as sondas espaciais e os landers fossem lançados e monitorados.

Um relógio atômico não é radioativo, não depende da decomposição atômica. Em vez disso, um relógio atômico tem uma massa oscilante e uma mola, assim como relógios comuns.

A grande diferença entre um relógio padrão em sua casa e um relógio atômico é que a oscilação em um relógio atômico está entre o núcleo de um átomo e os elétrons circundantes. Essa oscilação não é exatamente um paralelo à roda do balanço e a um relógio de relógio, mas o fato é que ambas usam oscilações para acompanhar o tempo de passagem. As freqüências de oscilação dentro do átomo são determinadas pela massa do núcleo e a gravidade e "primavera" eletrostática entre a carga positiva no núcleo e a nuvem de elétrons que o rodeia.

Quais são os tipos de relógio atômico?

Hoje, embora existam diferentes tipos de relógio atômico, o princípio por trás de todos permanece o mesmo. A principal diferença está associada ao elemento utilizado e aos meios de detecção quando o nível de energia muda. Os vários tipos de relógio atômico incluem:

O relógio atômico de césio emprega um feixe de átomos de césio. O relógio separa átomos de césio de diferentes níveis de energia por campo magnético.

O relógio atômico de hidrogênio mantém átomos de hidrogênio no nível de energia requerido em um recipiente com paredes de um material especial, de modo que os átomos não perdem seu estado de energia mais alto rapidamente.

O relógio atômico Rubidium, o mais simples e o mais compacto de todos, usa uma célula de vidro de gás de rubídio que muda sua absorção de luz na freqüência óptica de rubídio quando a freqüência de microondas circundante está correta.

O relógio atômico comercial mais preciso disponível hoje usa o átomo de césio e os campos e detectores magnéticos normais. Além disso, os átomos de césio são interrompidos de zips para frente e para trás por raios laser, reduzindo pequenas mudanças na freqüência devido ao efeito Doppler.

Quando o Relógio Atômico foi inventado? relógio atômico

Em 1945, o professor de física da Universidade de Columbia, Isidor Rabi, sugeriu que um relógio poderia ser feito a partir de uma técnica que ele desenvolveu nos 1930 chamados de ressonância magnética de feixe atômico. Por 1949, o National Bureau of Standards (NBS, agora o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, NIST) anunciou o primeiro relógio atômico do mundo usando a molécula de amônia como fonte de vibrações, e por 1952 anunciou o primeiro relógio atômico usando átomos de césio como fonte de vibração, NBS-1.

No 1955, o Laboratório Físico Nacional (NPL) na Inglaterra construíram o primeiro relógio atômico de feixe de césio usado como fonte de calibração. Na próxima década, foram criadas formas mais avançadas dos relógios atômicos. Em 1967, a 13th Conferência Geral sobre Pesos e Medidas definiu o SI segundo com base nas vibrações do átomo de césio; O sistema de manutenção do tempo do mundo já não tinha uma base astronômica nesse ponto! NBS-4, o relógio atômico de césio mais estável do mundo, foi completado em 1968, e foi usado nos 1990s como parte do sistema de tempo NPL.

No 1999, o NPL-F1 começou a operar com uma incerteza de peças 1.7 em 10 para a potência 15th, ou precisão para cerca de um segundo em 20 milhões de anos, tornando-o o relógio atômico mais preciso já feito (uma distinção compartilhada com um padrão similar em Paris).

Como o tempo do relógio atômico é medido?

A freqüência correta para a ressonância específica de césio é agora definida por acordo internacional como 9,192,631,770 Hz, de modo que, quando dividido por este número, a saída é exatamente 1 Hz, ou o ciclo 1 por segundo.

A precisão de longo prazo alcançável pelo moderno relógio atômico de césio (o tipo mais comum) é melhor do que um segundo por um milhão de anos. O relógio atômico de hidrogênio mostra uma melhor precisão de curto prazo (uma semana), aproximadamente 10 vezes a precisão de um relógio atômico de césio. Portanto, o relógio atômico aumentou a precisão da medida do tempo cerca de um milhão de vezes em comparação com as medidas realizadas por meio de técnicas astronômicas.

Synchonising para um relógio atômico

A maneira mais simples de sincronizar um relógio atômico é usar um servidor NTP dedicado. Esses dispositivos receberão o sinal de relógio ataônico GPS ou ondas de rádio de locais como NIST ou NPL.