Miért osztjuk meg a napot másodpercekben, percekben és órákban

2024 Szerző: Sherilyn Boyd | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 09:39

A napszak felosztásának szükségessége úgy tűnik másodiknak tartja, hogy még a legkisebb gyerek is, aki megkérdezi: "ez az étel". A valóság még akkor is, ha úgy döntöttünk, hogy fel kell osztanunk az időt, a tényleges folyamat és annak módja évezredeken át változik. A kegyetlen irónia az, hogy bár tudjuk, hogy időt kell mérni, soha nem volt konszenzus arról, hogy mikor van valójában.

Az egész történelem során két fő gondolkodási iskola létezett, milyen idő alatt és még sok más véleménnyel, hogy mit kell mérni. Az idő első fogalma az, amelyet a legfrissebb fizikusok hajlamosak feliratkozni, és ez az idő alapvető dimenzió az univerzumban. A 4^th amelyben a tér másik három dimenziója (hosszúságszélesség és magasság) egymás után mozoghat. A második időfogalom azzal az elgondolással szemben áll, hogy dimenzió, hanem egy olyan szellemi koncepció, amely lehetővé teszi az embereknek az események rendezését és összehasonlítását. Ez az idő önmagában nem létezik, hanem olyan mód, ahogyan a dolgokat képviseljük.

Míg sok fizikus a dimenzióban tölti az időt, feltételezem, hogy Einstein elméletét a Space-Time-ban próbálják megtartani, inkább eszközként tekintem. Ez azért van, mert a világegyetem folyamatosan változik. Egy pillanattól a másikig mindig mozgásban van. Az atommagok körül mozogó elektronoktól kezdve a kosárlabdázóig, aki el akarja dobni a lövést, mielőtt a játékidő elfogy, minden a világegyetemben mozog. Ahhoz, hogy megértsük, szükségünk van egy eszközre. Ha az univerzumot autónak és időnek tekintheti, mint egy eszközkészlet egyik legfontosabb eszköze, akkor láthatja, hogy az idő nem lenne dimenzió. Szüksége van szerszámokra, hogy szétszereljük az autót, és éppúgy, ahogyan az aljzat készletre szükség van ahhoz, hogy szétválaszthassák és megértsék az autó összes belső működését, így időre van szükség ahhoz, hogy szétszereljük és megértsük a világegyetem változását egy pillanatról a következő. De ugyanúgy, mintha a socket készlet soha nem lenne része az autónak, így az idő soha nem lesz része a világegyetemnek, csak egy szükséges eszköz ahhoz, hogy megértsük.

Bármi is legyen a pozíciója attól a pillanattól, hogy mennyi idő alatt van, mindig maradt egy állandó; hogyan méred meg? A kronometriában (Az időmérés tudománya) két különböző mérési formát, a naptárat és az órát találhatunk. A naptár kiterjedt időtartamok átméretezésére szolgál, és az órát az idő függvényében számolják, és egy napnál rövidebb időtartamúak. Nyilvánvalóan egy napnál kevesebb időszakra fogunk koncentrálni, mert ha belépünk a naptár vitabe, elkerülhetetlenül eldöntenénk, hogy világunk véget ér 2012-ben!

Ma a legszélesebb körben használt számrendszer egy alap 10 rendszer (decimális). Ez helyénvalónak tűnik, mivel mindannyian 10 ujjunk és lábujjunk van, így az iskolai végzettségűek és magam is, néhány sör után képesek a matematikát egyszerűen elvégezni! Sajnálatos módon a Dewey Decimalis civilizációk soha nem próbálták megszámolni a juhukat részegségüknek, vagy egyszerűen gyűlölték gyerekeiket, de úgy tűnt, hogy olyan bonyolultabb rendszereket alkalmaznak, mint a 12-es (duodecimális) vagy a 60-as (sessagesimal)

Az első társadalom, melyet a kisebb részek elkülönítésére fordítottak, az egyiptomiak voltak. Egy napot két tizenkét órás szakaszra osztottak; éjjel nappal. Az idő mérésére használt óra a napóra volt. Az első napsugarak csak a terepen voltak, és tudta, hogy milyen idő alatt a napsugarak hossza és iránya. A technológia előrehaladása, nevezetesen a t-alakú sáv a földbe helyezve lehetővé tette számukra, hogy pontosan mérjék a napot 12 különböző részen. (Damn duodecimális rendszer!) Úgy gondolják, hogy ennek az alaprendszernek az egyik magyarázata az volt, hogy tizenkét ember könnyedén megérthesse hüvelykujjával mind a négy ujjunkat. (Úgy tűnik, hogy nem voltak DUI járőrök a részeg tevék vezetésért és az õsi rendõröknek, akik tûzhelyi teszteket végeztek, amikor az emberek ujjaikhoz tapadtak a hüvelykujjukon, különben rájöttek, hogy ez a számítási módszer nem jó ötlet!)

A hátránya ennek a korai órának az volt, hogy éjszaka nem volt valódi mód az idő mérésére. Az egyiptomiak, mint mi, még mindig szükségesek a sötétedés utáni mérésekhez. Végül is, hogyan tudnánk még, mikor közelednek a bárok? Így a korai csillagászok 36 csillagot figyeltek meg, ezek közül 18-at használták fel az idő múlását a nap leomlása után. Hatan közülük használják a 3 órás szürkületet az éjszaka mindkét oldalán, és tizenkét, majd arra használják, hogy felosztják a sötétséget 12 egyenlő részre. Később, valahol Kr.e. 1550 és 1070 között, ezt a rendszert egyszerűsítették, hogy csak 24 csillagot használjanak, ebből 12-et használtak az idő múlásával.

Számos más módszer létezett, az ókorban, az idő múlását a sötétedés után. A legpontosabban ismert óra egy vízóra volt, amit egy clepsydra-nak hívtak. Kb. 1400-1500 között, ez a készülék képes volt az idő múlását különböző hónapokban jelezni, az évszakok ellenére. Olyan ferde belső felületet használt, amelyet vízkőmentességet lehetővé tevő skálákkal írtak le, amikor a víz az edény alján lévő lyukból áramlott.

Mivel a nappal és az éjszaka 12 egyenlő részre osztható, 24 órás nap koncepciója született. Érdekes módon még csak Kr. E. 150 körül volt a görög csillagász, Hipparchus, aki azt állította, hogy minden órára szükség van egy meghatározott időre. Azt javasolta, hogy a napi napot 24 equinoctial órára osztják a napéjegyenlő napokon. Sajnos a túlórákért felelős béna-számlálók esetében a legtöbb lakos több évszázadon át folytatta a szezonálisan változó órákat. Nem egészen a 14^th században, amikor a mechanikus órák általánosak voltak, hogy egy órára rögzített hosszúság széles körben elfogadottá vált.

Maga Hipparkosz és más csillagászok olyan csillagászati technikákat alkalmaztak, amelyeket a babiloniak közül kölcsönvettek, akik számításokat végeztek egy alap 60 rendszerrel. Nem ismert, hogy a babilóniaiak, akik örökölték a suméroktól, eredetileg úgy döntöttek, hogy 60-at használnak a számítási rendszer alapjaként. Azonban rendkívül kényelmes az időfrakciók kifejezésére a 10, 12, 15, 20 és 30 értékek használatával.

Az alap 60 rendszer használatának ötlete az óra elosztásának eszközeként az a gondolat, hogy földrajzi rendszert dolgozzanak ki a Föld geometriájának megjelölésére. A görög csillagász, Eratosthenes, aki 276-194 között élt, használta ezt a nemzetiségi rendszert, hogy kör alakuljon át 60 részre. Ezek a szélességi vonalak horizontálisak voltak, és abban az időben a jól ismert helyeken futottak a Földön. Később, Hipparkhusz hosszirányú vonalakat dolgozott ki, amelyek 360 fokosak voltak. Még a későbbiekben Claudius Ptolemy csillagász is kiterjesztette Hipparkhusz munkáját, és a 360 fokos szélességi és hosszúsági fokot 60 egyenlő részre osztotta fel. Ezeket a részeket tovább osztották 60 kisebb részre. Az első részleget "partes minutae primae" -nek hívta, vagy az első percet. A felosztott kisebb részeket "partes minutae secundae" -nek, vagy másodpercnek nevezte, amely a másodiknak nevezett.

Ismét ezek a mérési technikák elvesztek a nagyközönség köré a 16 körül^th század. Az első mechanikus órák az órát félévekre, negyedekre vagy harmadra osztják. Nem volt praktikus, ha a laikusnak szüksége lenne az órára osztott órára.

A technika és a tudomány előrehaladása az évszázadok során megkövetelte, hogy pontosabb definíció legyen a másodperc mérésére. Jelenleg a Nemzetközi Egységes Rendszerben (SI) a második az idő alapegysége. Ezután megszorozzák, hogy percet, órát, napot stb. Kapjanak.

Az első pontosan mérhető eszköz egy második meghatározására az inga megjelenésével jött. Ezt a módszert általában a korai mechanikus órák számlálásának eszközeként használták. 1956-ban a második a Föld körül forradalomnak a Nap körül egy adott korszakra való meghatározása volt. Mivel már tudta, hogy a Föld forgása a tengelye mentén nem elég egyenletes mértékű, a második definíciója a következő volt: "A trópusi év 1 / 31,556,925,9747 frakciója január 1-jén január 1-jén 12 órás ephemerisz idő alatt."

Az atomóra kialakításával úgy döntöttek, hogy praktikusabb és pontosabb, mint a második Nap, a Föld forradalmának meghatározása helyett. A rádióállomáson kapott vett jelek alapján közös nézeten alapuló mérési módszert alkalmazva a tudósok meg tudták állapítani, hogy egy másodperc efemerid ideje 9,192,631,770 ± 20 ciklus volt a kiválasztott cézium frekvencián. Tehát 1967-ben a tizenharmadik általános súlyokról és intézkedésekről szóló konferencia meghatározta az atomi idő második részét a Nemzetközi Egységrendszerben, "A cézium-133 atom két állapotának két hiperfinom szintje közötti átmenetnek megfelelő sugárzás időszaka 9 192 631 770 időtartam."

Sajnos a laikusoknak, tudósoknak, akiknek folyamatosan szükségük van helyesnek és pontosan pontosnak, megtalálják a gravitációs erők hatásait, ami a másodperctől függően változik attól függően, hogy milyen magasságban mértük. 1977-ben egy egységes másodpercet állítottak elő az egyes atomórák kimenetének a tengerszinthez viszonyított korrigálásával. Ez azonban meghosszabbította a másodikat körülbelül 1 × 10 -nel^−10. Ezt a korrekciót 1977 elején alkalmazták.

Napjainkban vannak olyan atomórák, amelyek különböző frekvenciájú és optikai régiókban működnek. Míg a legmodernebb cézium szökőkút atomórák tűnnek a legszélesebb körben pontosak, az optikai órák egyre inkább versenyképesek lesznek mikrohullámú társaik ellen.

Ami igaznak tűnik, az, hogy a technológia egyre fejlettebbé válik, az idő pontosabb mérésének szükségessége tovább fog fejlődni. Ami továbbra is igaz a legtöbb ember számára, az az egyszerű gettó matematika használata, és egyszerűen tudjuk, hogy 60 másodperc egy perc alatt, 60 perc egy óra alatt, és 24 óra egy nap alatt!

Bónusz tények:

• Mivel a második azon a számon alapul, hogy a cézium atom átkerül a földi állapot két hiperfinom szintje között az efemerid idejéhez képest, és hogy a Föld forgása lelassul, szükségessé válik a periódusos "ugrás másodperc" az atomos időzítés, hogy a kettőt egymás után tartsa.
• 1972 és 2006 között 23 ugrás másodpercet adtak hozzá, minden 6 hónaptól 1 évig 7 évig.
• A Nemzetközi Földforgatás és Referencia Rendszer Szolgálat (IERS) a szervezet, amely figyeli a különbséget a két időzónában, és felszólít arra, hogy a ugrás másodperceket be kell illeszteni vagy eltávolítani, ha szükséges.
• Bár ez nem egy szabvány, amelyet a Nemzetközi Rendszeregység határoz meg, az óra egy olyan egység, amelyet SI-vel való használatra lehet elfogadni, h.
• A csillagászatban a Juliánus év egy olyan időegység, amelyet 365,25 nap 86400 SI másodpercenként határoz meg.
• Azonban a holdat használták az idő kiszámításához már kora 10 000-28 000 körül. Lunar naptárak voltak az elsőek, vagy 12 vagy 13 holdhónap (346 vagy 364 nap). A lunisolar naptárak gyakran egy tizenharmadik hónapot adnak hozzá néhány évig, hogy pótolják a teljes év (jelenleg 365,24 nap) és a mindössze tizenkét holdhónapos év közötti különbséget. A tizenkét és tizenharmadik számot számos kultúrában kiemelkedően jellemezték, legalább részben a hónapoktól évig tartó kapcsolat miatt.