História da Horologia de Relógios de Sol para Relógios Atômicos

A humanidade sempre foi preocupado com a medir e registar a passagem do tempo. Pontualidade tem sido essencial para o desenvolvimento das civilizações; de saber quando plantar ou colheita das culturas para a identificação de eventos importantes no ano.

O tempo tem sido historicamente medido em relação ao movimento da Terra; um dia, é uma revolução do planeta; enquanto que um ano é uma órbita inteira do Sol Calendários foram desenvolvidos a partir já em 20,000 anos atrás, quando caçadores-coletores riscado linhas e arrancados buracos nas varas e ossos para possivelmente contar os dias entre as fases da lua.

Civilizações dos egípcios antigos até o Império Romano usaram métodos diferentes para descobrir o dia do ano é. No entanto, o tempo de medição à medida que passava ao longo do dia sempre foi difícil para a humanidade cedo. Relógios de sol foram talvez os primeiros pedaços de tempo e eles podem traçar sua origem de volta mais de cinco mil anos; quando obeliscos foram construídos, possivelmente para permitir a narração de tempo, o elenco de suas sombras.

No entanto, o tempo contado em um relógio de sol foi baseado no movimento do sol no céu, o que seria diferente ao longo das estações e, claro, não funcionaria em dias nublados ou à noite. Outros métodos, como relogios de água ou a ampulheta, simplesmente agiam como temporizadores crus. Contar com a hora do dia seria difícil com as pessoas que dependem de comparações como referências de tempo, como: "Enquanto demorar um homem a caminhar um quarto de milha".

As pessoas dependiam desses métodos e de outros, como o toque de campainha, para indicar momentos importantes até o século 14, quando apareciam os relógios mecânicos que eram impulsionados pelo peso e regulados por um escape de verga e foliot (um sistema de engrenagem que avançava o trem de engrenagem em intervalos regulares ou "carrapatos"). Esses relógios eram muito mais confiáveis ​​do que os relógios de sol ou outros métodos que permitem uma leitura precisa e confiável da hora do dia pela primeira vez na história humana.

O próximo passo em frente na relojoaria veio no século 17th quando o pêndulo foi desenvolvido para ajudar os relógios manter a sua precisão. Relojoaria logo se tornou generalizada e não foi por mais de trezentos anos que o próximo passo revolucionário na relojoaria aconteceriam; com o desenvolvimento de relógios eletrônicos. Estes foram baseados no movimento de um cristal de vibração (geralmente quartzo) para criar um sinal eléctrico com uma frequência exacta.

Enquanto os relógios eletrônicos eram muito mais precisos do que os relógios mecânicos, não foi até o desenvolvimento dos Atomic Clocks e, há cerca de cinquenta anos, que tecnologias modernas, como satélites de comunicação, GPS e redes informáticas globais tornaram-se possíveis.

A maioria dos relógios atômicos usar a ressonância do átomo de césio-133 que vibra exatamente com uma frequência de 9,192,631,770 a cada segundo. Desde 1967 o Sistema Internacional de Unidades (SI) tem definido o segundo como o número de ciclos de este átomo que faz relógios atômicos (às vezes chamados osciladores de césio) o padrão para medições de tempo.

Os relógios atômicos são precisos a menos do que os nanosegundos 2 por dia, o que equivale a aproximadamente um segundo em 1.4 milhões de anos. Devido a essa precisão, foi desenvolvida uma escala de tempo universal UTC (Tempo Universal Coordenado ou Temps Universel Coordonné) que mantém uma escala de tempo contínua e estável e suporta características como os segundos de pulo - adicionados para compensar o abrandamento da rotação da Terra.

No entanto, os relógios atômicos são extremamente caros e, em geral, só podem ser encontrados em laboratórios de física em larga escala. No entanto, os servidores NTP (Network Time Protocol), o padrão significa para alcançar a sincronização de tempo em redes de computadores, pode sincronizar redes para um relógio atômico usando a rede do Sistema de Posicionamento Global (GPS) ou transmissões de rádio especializadas.

O desenvolvimento de relógios atômicos, GPS e servidores NTP tempo tem sido vital para as tecnologias modernas, permitindo que as redes de computadores em todo o mundo para ser sincronizado com UTC.

Este post foi escrito por

Richard N Williams

Richard N Williams é um autor técnico e especialista em Server e Tempo indústria sincronização do NTP. Richard N Williams no Google+