Налаштування після «довгих» вихідних у Королівській обсерваторії – точні годинники та високосна секунда

06 липня 2012 року



Навряд чи хтось прийшов на роботу, відчуваючи себе більш оновленим, ніж зазвичай, після введення додаткової секунди в суботу 30 червня. Хоча ця подія не вплинула на наші годинники, вона вплинула на Національний морський музей колекція . У Королівській обсерваторії потребували регулювання, зокрема, два годинники: Годинник для пастирських воріт ( ZAA0533 ) і Атомний годинник Hewlett Packard ( ZBA2599 ). Воротний годинник Шеперд був встановлений в обсерваторії в 1852 році під керівництвом сьомого королівського астронома, Джордж Біделл Ейрі , і названий на честь його творця Чарльза Шеперда. Установка годинника знаменує собою початок ролі Королівської обсерваторії як постачальника точного часу для нації. Сьогодні на нього можна покладатися, щоб показувати середній час за Гринвічем (GMT) з точністю до половини секунди. Другий годинник спочатку використовувався в Національна фізична лабораторія у 1990-х роках за внесок у міжнародну шкалу часу, відому як Всесвітній координований час (UTC). Навіщо нам високосна секунда? Вірте чи ні, але Земля не такий надійний хронометрист, як наш атомний годинник, а високосна секунда – це точна настройка, яка синхронізує UTC з рухом Землі. Швидкість обертання нашої планети змінна з ряду причин. Взагалі кажучи, обертання Землі сповільнюється, тому що Місяць поступово віддаляється від нас: немає потреби в тривозі, оскільки він віддаляється приблизно з тією ж швидкістю, що ростуть наші нігті, але при цьому його гравітаційний вплив зменшується. . Цей та інші непередбачувані впливи, такі як сейсмічна активність, контролюються Міжнародною службою систем обертання і відліку Землі (IERS), яка вирішує, чи потрібна високоскосна секунда. Вискосна секунда змусила нас налаштувати два вищезгадані годинники та зробити базовий еквівалентний розрахунок під час порівняння швидкостей точних маятникових годинників із радіокерованими годинниками. Але для тих, хто відповідає за управління комп’ютерними мережами, які обробляють великі обсяги цифрового трафіку, високосна секунда створює складну проблему. Мережі залежать від точного хронометражу: кожна передача даних має відмітку часу, і будь-які дані, зареєстровані протягом високосної секунди, будуть поза логікою комп’ютера. Це потенційно може призвести до збою системи. Справді, є повідомлення про те, що деякі системи перестали працювати після високосної секунди минулої суботи, і, як наслідок, деякі популярні веб-сайти були недоступні. Серед різних способів подолання цієї проблеми є один, який має цікаву паралель із принципами роботи, які використовував Ейрі в середині 1800-х років. Google, готуючись до високосної секунди 2005 року, вирішив додати її заздалегідь і протягом певного періоду в своїй системі невеликими кроками, що не порушило зв’язку з іншими системами, до яких вони були підключені. Свій метод вони назвали «стрибком». Той самий принцип був застосований до системи, яка приводила в рух годинник воріт у Королівській обсерваторії. Більшість людей не усвідомлюють, що це підпорядкований годинник, а не хронометрист сам по собі: спочатку це був один із кількох підпорядкованих циферблатів на сайті, і всі вони відповідали вказівкам Головний годинник пастуха ( ZAA0531 ). Краса головного годинника Шеперда полягала не в тому, що він був винятковим хронометристом, а в тому, що його можна було виправити електрично за допомогою електромагнітних регуляторів, що працюють на маятнику. Невеликі та точні коригування стрілок можна зробити, змушуючи маятник рухатися швидше або повільніше протягом фіксованого періоду часу; і оскільки головний годинник безперервно посилав імпульси на всі підпорядковані годинники, підлеглі були автоматично виправлені. Сьогодні ворітний годинник керується радіокерованим кварцовим годинником, а стрілки коригуються вручну. Звичайно, високосної секунди було нечувано за часів Ейрі; перша високосна секунда була реалізована в 1972 році, і з тих пір 35 було вставлено в UTC. IERS повідомляє за шість місяців про майбутні високосні секунди у своєму бюлетені C, тому у нас буде принаймні ще рік, перш ніж ми зможемо розраховувати на «довгі» вихідні, як-от 30 червня – 1 липня 2012 року.