Medir a passagem do tempo tem sido uma preocupação dos humanos desde o início da civilização. Em termos gerais, medir o tempo envolve o uso de alguma forma de ciclo repetitivo para determinar quanto tempo passou. Tradicionalmente, este ciclo repetitivo baseou-se no movimento dos céus, como um dia sendo uma revolução da Terra, um mês sendo uma órbita completa da Terra pela lua e um ano sendo a órbita terrestre do sol.

À medida que a nossa tecnologia progredia, conseguimos medir o tempo em incrementos cada vez menores de relógios de sol que nos permitiram contar as horas, relógios mecânicos que nos permitem monitorar os minutos, relógios eletrônicos que permitem pela primeira vez gravar com precisão segundos até a corrente idade dos relógios atômicos onde o tempo pode ser medido para o nanosegundo.

Com o avanço em cronologia que levou a tecnologias como Relógios NTP, servidores de tempo, relógios atômicos, satélites de GPS e comunicações globais modernas, vem com outro enigma: quando um dia começa e quando ele termina.

A maioria das pessoas assume que um dia é 24 horas longas e que ele vai da meia-noite à meia-noite. No entanto, os relógios atômicos nos revelaram que um dia não é 24 horas e, de fato, a duração do dia varia (e na verdade eleva gradualmente ao longo do tempo).

Depois que os relógios atômicos foram desenvolvidos, houve um chamado de muitos setores para chegar a uma escala de tempo global. Um que usa o ultra natureza precisa de relógios atômicos para medir a sua passagem, mas também uma que leva em conta a rotação da Terra. Falhar em explicar a natureza variável de um dia de duração significaria que qualquer escala de tempo estática acabaria por derramar-se com o dia vagando lentamente para a noite.

Para compensar isso, o cronograma global do mundo, chamado UTC (tempo universal coordenado), adicionou segundos adicionais (segundos de salto) para garantir que não haja deriva. O tempo UTC é mantido verdadeiro por uma constelação de relógios atômicos e é usado por modernos tecnologias como o servidor de horário NTP que garante que as redes de computadores executem exatamente o mesmo tempo exato.

Seguindo o sucesso dos pesquisadores dinamarqueses trabalhando em conjunto com NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tempo), que revelou o relógio atômico mais preciso do mundo no início deste ano; Cientistas alemães entraram na corrida para construir o relógio mais preciso do mundo.

Pesquisadores do Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) na Alemanha estão usando novos métodos de espectroscopia para investigar sistemas atômicos e moleculares e esperamos desenvolver um relógio baseado em um único átomo de alumínio.

ponte relógios atômicos usado para navegação por satélite (GPS), como referências para rede de computadores Servidores NTP e o controle do tráfego aéreo tem sido tradicionalmente baseado no átomo césio. No entanto, a próxima geração de relógios atômicos, como o revelado pelo NIST, que se afirma ser preciso dentro de um segundo a cada 300 milhões de anos, usa os átomos de outros materiais, como o estrôncio que os cientistas afirmam que podem ser potencialmente mais precisos do que o césio .

Os pesquisadores da PTB optaram por usar átomos de alumínio individuais e acreditam que estão a caminho do desenvolvimento do relógio mais preciso e acreditam que existe um enorme potencial para que um desses dispositivos nos ajude a entender alguns dos aspectos mais complicados da física.

A atual safra de relógios atômicos permite tecnologias como navegação por satélite, controle de tráfego aéreo e sincronização de tempo de rede usando Servidores NTP mas acredita-se que a maior precisão da próxima geração de relógios atômicos poderia ser usada para revelar algumas das qualidades mais enigmáticas da ciência quântica, como a teoria das cordas.

Os pesquisadores afirmam que os novos relógios fornecerão tal precisão, que até mesmo poderão medir as mínimas diferenças de gravidade a cada centímetro acima do nível do mar.

Dizer que o tempo pode parecer um caso simples nos dias de hoje com a quantidade de dispositivos que nos mostram o tempo e com a incrível precisão de dispositivos como relógios atômicos e tempo os servidores de rede é bastante fácil ver como a cronologia foi tomada como certa.

A precisão da nanosegunda que alimenta tecnologias como o sistema de GPS, controle de tráfego aéreo e NTP servidor sistemas (Network Time Protocol) está muito longe das peças da primeira vez que foram inventadas e foram alimentadas pelo movimento do sol através dos céus.

Os mostradores solares eram realmente os primeiros relógios reais, mas eles obviamente tiveram suas desvantagens - como não trabalhar à noite ou em tempo nublado, no entanto, ser capaz de dizer o tempo com bastante precisão era uma inovação completa para a civilização e ajudado para sociedades mais estruturadas.

No entanto, confiar em corpos celestes para acompanhar o tempo como fizemos há milhares de anos, não seria uma base confiável para medir o tempo como foi descoberto pela invenção do relógio atômico.

Antes dos relógios atômicos, os relógios eletrônicos proporcionavam o mais alto nível de precisão. Estes foram inventados na virada do século passado e, embora fossem muitas vezes mais confiáveis ​​do que os relógios mecânicos, eles ainda seguiam a perder e perderiam um segundo ou dois por semana.

Os relógios eletrônicos funcionaram usando as oscilações (vibrações sob energia) de cristais como o quartzo, no entanto, os relógios atômicos usam a ressonância de átomos individuais, como o césio, que é um número elevado de vibrações por segundo, torna incrivelmente preciso (relógios atômicos modernos Não derive até mesmo um segundo cada 100 milhões de anos).

Uma vez que este tipo de precisão de precisão do tempo foi descoberto, tornou-se evidente que nossa tradição de usar a rotação da Terra como meio de dizer o tempo não era tão precisa quanto esses relógios atômicos. Graças à sua precisão, logo descobriu-se que a rotação da Terra não era precisa e retardava e acelerava (por minima quantidade) a cada dia. Para compensar isso, o cronograma global do mundo UTC (Tempo Universal Coordenado) tem segundos adicionais adicionados uma vez ou duas vezes por ano (Leap segundos).

Relógios atômicos fornecem a base de UTC que é usado por milhares de Servidores NTP para sincronizar redes de computadores para.

Cronologia - o estudo do tempo - forneceu ciência e tecnologia com algumas inovações e possibilidades incríveis. A partir de relógios atômicos, Servidores NTP e o sistema GPS, cronologia verdadeira e precisa mudou a forma do mundo.

O tempo e a forma como é contado tem sido uma preocupação da humanidade desde as primeiras civilizações. Os primeiros cronologistas passaram o tempo tentando estabelecer calendários, mas isso parece ser mais complicado do que se imaginava principalmente porque a Terra faz um quarto de dia mais do que 365 dias para orbitar o sol.

Estabelecer o número certo de dias de pulo foi um dos primeiros desafios e levou várias tentativas de calendários até o calendário gregoriano moderno ter sido adotado pelo globo.

Quando se tratava de monitorar o tempo em um nível menor, grandes avanços foram feitos por Galileo Galilei que teria construído o primeiro relógio de pêndulo, se apenas sua morte não tivesse interrompido seus planos. Pendulums foram finalmente inventados por Christiaan Huygens e desde o primeiro vislumbre verdadeiro de monitorar com precisão o tempo ao longo do dia.

Os próximos passos em cronologia não poderiam ter lugar até que tivéssemos uma melhor compreensão do tempo em si. Newton (Sir Isaac) teve as primeiras idéias e teve a noção de tempo era absoluto "e iria fluir" de forma justa "para todos os observadores. Esta teria sido uma idéia óbvia para Newton, como muitos de nós consideramos o tempo como imutável, mas era Einstein em sua teoria da relatividade especial que propôs que de fato o tempo não era uma constante e seria diferente para todos os observadores.

Foram as ideias de Einstein que se mostraram corretas e seu modelo de tempo e espaço abriu o caminho para muitas das tecnologias modernas que hoje damos como garantidas, como o relógio atômico.

No entanto, a cronologia não pára por aí, os cronometristas estão constantemente procurando maneiras de aumentar a precisão com os relógios atômicos modernos, de forma que não perderiam um segundo em milhões de anos.

Há outras figuras notáveis ​​no mundo moderno da cronologia também. Professor David Mills da Universidade de Delaware elaborou um protocolo no 1980 para sincronizar redes de computadores.

Seu Protocolo de Tempo de Rede (NTP) agora é usado em sistemas e redes de computadores em todo o mundo via Servidores NTP tempo. UMA NTP servidor garante que computadores em lados opostos do globo possam funcionar exatamente ao mesmo tempo.

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.

Armas nucleares, computadores, GPS, relógios atômicos e datação de carbono - há muito mais para átomos do que você pensa.

Desde o início do século XX, a humanidade ficou obcecada com os átomos e as minúcias do nosso universo. Grande parte da primeira parte do século passado, a humanidade ficou obcecada com o aproveitamento do poder oculto do átomo, revelado pelo trabalho de Albert Einstein e finalizado por Robert Oppenheimer.

No entanto, tem havido muito mais a nossa exploração do átomo do que apenas armas. O estudo dos átomos (mecânica quântica) tem sido a raiz da maioria das nossas tecnologias modernas, como computadores e a internet. Também está na vanguarda da cronologia - a medida do tempo.

O átomo desempenha um papel fundamental tanto na cronometragem como na previsão do tempo. O relógio atômico, que é utilizado em todo o mundo por redes de computadores usando Servidores NTP e outros sistemas técnicos, tais como controle de tráfego aéreo e navegação por satélite.

Os relógios atômicos trabalhe monitorando as oscilações de freqüência extremamente alta de átomos individuais (tradicionalmente césio) que nunca mudam em estados de energia particulares. À medida que os átomos de césio ressoam em um 9 bilhões de vezes a cada segundo e nunca alteram sua freqüência, torna o m altamente preciso (perdendo menos de um segundo em cada 100 milhões de anos)

Mas os átomos também podem ser utilizados para resolver não apenas um tempo preciso e preciso, mas também podem ser utilizados para estabelecer a idade dos objetos. O namoro de carbono é o nome dado a este método que mede a decadência natural dos átomos de carbono. Todos nós somos feitos principalmente de carbono e, como outros elementos, o carbono "decaça" ao longo do tempo, onde os átomos perdem energia ao emitir partículas e radiação ionizantes.

Em alguns átomos, como o urânio, isso acontece muito rapidamente, no entanto, outros átomos como o ferro são altamente estáveis ​​e se deterioram muito, muito lentamente. O carbono, enquanto decai mais rápido do que o ferro, ainda é lento para perder energia, mas a perda de energia é exata ao longo do tempo, por isso, analisando os átomos de carbono e medindo sua força, pode ser bastante precisamente verificada quando o carbono originalmente formado.

Segue relatórios recentes da mídia sobre a falta de investimento no Sistema de Satélites de Navegação Global dos EUA - GPS (Sistema de Posicionamento Global) e a possível falha de receptores de navegação nos últimos anos, especialistas em sincronização de tempo, Galleon Systems, gostaria de garantir a todos os clientes que qualquer falha no GPS A rede não afetará a corrente servidores de tempo GPS NTP.

Os recentes relatórios de mídia após um estudo do escritório de responsabilidade do governo dos EUA (GAO), que concluiu a má administração e a falta de investimento significaram que o número atual de satélites operacionais 31 pode cair abaixo do 24 às vezes em 2011 e 2012, o que dificulta sua precisão.

No entanto, o Laboratório Físico Nacional do Reino Unido está confiante de que qualquer problema potencial das instalações de navegação GPS não afetará a informação de tempo utilizada por GPS servidores NTP.

Um porta-voz do Laboratório Nacional de Física do Reino Unido confirmou que as informações de tempo não devem ser afetadas por qualquer possível falha de satélite no futuro.

"Existe um risco de 20% que, em 2011-2012, o número de satélites na constelação de GPS possa cair abaixo de 24 às vezes.

"Se isso acontecesse, poderia haver uma ligeira redução na precisão da posição dos receptores GPS em alguns períodos e, em particular, eles podem levar mais tempo para adquirir uma correção em alguns locais quando iniciados pela primeira vez. No entanto, mesmo assim, o efeito seria uma degradação do desempenho, em vez de uma falha completa na operação.

"É improvável que um receptor de temporização GPS seja significativamente afetado, pois, uma vez que determinou sua posição quando ligado, todo satélite que observa fornece informações úteis de temporização. Uma pequena redução no número de satélites à vista não deve degradar muito seu desempenho ".

Sincronização de tempo em redes de computadores é muitas vezes conduzido pelo NTP servidor. Servidores NTP tempo não geram informações de temporização, mas são meramente métodos de comunicação com um relógio atômico.

A precisão de um relógio atômico é amplamente discutido. Muitos deles podem manter tempo para a precisão de nanosegundos (bilionésimos de segundo), o que significa que eles não irão além de um segundo em precisão em centenas de milhões de anos.

No entanto, o que é menos entendido e falado é por que precisamos ter relógios tão precisos, depois de todos os métodos tradicionais de manter o tempo, como relogios mecânicos, relógios eletrônicos e usar a rotação da Terra para acompanhar os dias provou confiável por milhares de anos.

No entanto, o desenvolvimento da tecnologia digital nos últimos anos tem sido quase exclusivamente dependente da precisão ultra alta de um relógio atômico. Uma das aplicações mais utilizadas para relógios atômicos está no setor de comunicações.

Há vários anos, as chamadas telefônicas realizadas na maioria dos países industrializados são agora transmitidas digitalmente. No entanto, a maioria dos fios telefônicos são simplesmente cabos de cobre (embora muitas empresas de telefonia agora estejam investindo em fibra óptica), que só podem transmitir um pacote de informações ao mesmo tempo. No entanto, os fios telefônicos devem levar muitas conversas pelos mesmos fios ao mesmo tempo.

Isso é conseguido por computadores nas trocas que mudam de uma conversa para outra milhares de vezes a cada segundo e tudo isso tem que ser controlado por precisão de nano-segundo, caso contrário, as chamadas se tornarão desviadas e ficarão confusas - daí a necessidade de. Relógios atômicos; telefones celulares, TV digital e comunicações via Internet usam tecnologia similar.

A precisão dos relógios atômicos também é a base para a navegação por satélite, como o GPS (sistema de posicionamento global). Os satélites GPS contêm um relógio atômico integrado que gera e transmite um sinal de tempo. Um receptor de GPS receberá quatro dos sinais de teses e usará as informações de tempo para determinar quanto tempo as transmissões levaram para alcançá-lo e, portanto, a posição do receptor na Terra.

Os sistemas de GPS atuais são precisos a alguns metros, mas para dar uma indicação de como a precisão vital é, um segundo deriva de um Relógio GPS poderia ver o receptor GPS ser impreciso em mais de 100 mil milhas (por causa das grandes distâncias de luz e, portanto, as transmissões levam em um segundo).

Muitas dessas tecnologias que dependem de relógios atômicos utilizam Servidores NTP como a maneira preferida de se comunicar com relógios atômicos tornando o O servidor NTP um dos equipamentos mais importantes nas indústrias de comunicação.

Há uma miríade de métodos de hardware e software para proteger os computadores. O software anti-vírus, firewalls, spyware e roteadores para citar apenas alguns, talvez, talvez as ferramentas mais importantes para manter uma rede segura, muitas vezes são as mais negligenciadas.

Uma das razões para isso é que o servidor de tempo da rede é muitas vezes referido como o O servidor NTP (após o protocolo Network Time Protocol), a tarefa principal é sincronização de tempo e não segurança.

O NTP servidorA tarefa principal é recuperar um sinal de tempo de uma fonte de UTC (Tempo Universal Coordenado), que o distribui entre a rede, verificando o relógio em cada dispositivo do sistema e assegurando sua execução em sincronização com a UTC.

Aqui é onde muitos administradores de rede caem. Eles sabem que a sincronização de tempo é vital para a segurança do computador. Sem ele, os erros não podem ser registrados (ou mesmo detectados), os ataques de rede não podem ser retificados, os dados podem ser perdidos e, se um usuário mal-intencionado entrar no sistema, é quase impossível descobrir o que eles estavam fazendo sem todas as máquinas uma rede correspondente ao mesmo tempo.

No entanto, o NTP servidor é onde muitos administradores de rede pensam que podem economizar um pouco de dinheiro. 'Porque se importar?' "Eles dizem", quando você pode fazer logon em um Servidor NTP da Internet de graça.'

Bem, como diz o velho ditado, não existe um almoço grátis ou uma fonte gratuita de tempo UTC. O uso de provedores de internet pode ser gratuito, mas é onde muitas redes de computadores se deixam abertas ao abuso.

Para utilizar uma fonte de tempo de internet como a Microsoft, NIST ou um daqueles no Projeto de pool NTP podem ser gratuitos, mas também estão fora de um firewall de redes e é aí que muitos administradores de rede desativaram.

As tecnologias do mundo avançaram dramaticamente ao longo das últimas décadas com as inovações, como a internet e a navegação por satélite, mudaram a maneira como vivemos nossas vidas.

Os relógios atômicos desempenhar um papel fundamental nessas tecnologias; seus sinais de tempo são o que são usados ​​pelos receptores de GPS para plotar a localização e muitas aplicações e transações pela internet se não fosse uma sincronização altamente precisa.

De fato, uma escala de tempo global foi desenvolvida, baseada no tempo contado pelos relógios atômicos. UTC (Tempo Universal Coordenado) garante que as redes de computadores em todo o mundo possam ser sincronizadas exatamente na mesma hora.

Sincronizar computadores e redes para relógios atômicos é relativamente simples, em parte graças à NTP (Network Time Protocol), uma versão da qual está incluída na maioria dos sistemas operacionais e também é graças ao número de públicos Servidores NTP que existem na internet.

Para sincronizar um PC com Windows para um relógio atômico, faça-se simplesmente clicando duas vezes no relógio na barra de tarefas e, em seguida, configurando a guia Hora da Internet para um NTP servidor. Uma lista de servidores públicos NTP pode ser encontrada no Pool NTP website.

Ao configurar redes para UTC no entanto, um servidor NTP público não é adequado, pois existem problemas de segurança sobre pesquisar uma fonte de tempo fora do firewall. Os servidores públicos também são conhecidos como servidores 2 do estrato, o que significa que eles recebem o tempo de outro dispositivo que o obtém de um relógio atômico. Este método indireto significa que geralmente há um compromisso de precisão, além disso, se a conexão com a internet for baixada ou o site do servidor de tempo, a rede em breve se afastará da UTC.

Um método muito mais seguro e estável é investir de forma dedicada O servidor NTP. Esses dispositivos recebem um sinal de tempo diretamente de um relógio atômico, produzido por um laboratório nacional de física como NIST or NPL através de rádio de ondas longas ou de satélites GPS.

Um único servidor NTP dedicado fornecerá uma fonte estável, confiável e altamente precisa de UTC e permitirá que as redes de centenas e até milhares de dispositivos sejam sincronizadas com o NTP.