Измерение времени было предметом озабоченности людей с самого начала цивилизации. Вообще говоря, измерение времени предполагает использование некоторой формы повторяющегося цикла, чтобы определить, сколько времени прошло. Традиционно этот повторяющийся цикл был основан на движении небес, таком как день, являющийся революцией Земли, месяц, являющийся всей орбитой Земли Луной и годом, являющимся земной орбитой Солнца.

По мере продвижения нашей технологии мы смогли измерить время с меньшими и меньшими приращениями от солнечных часов, что позволило нам считать часы, механические часы, которые позволяют нам отслеживать минуты, электронные часы, которые позволяют в первый раз точно записывать секунды на текущий возраст атомных часов, время которых можно измерить до наносекунды.

С развитием хронологии, которая привела к таким технологиям, как Часы NTP, серверы времени, атомные часы, спутники GPS и современные глобальные коммуникации, приходит с другой загадкой: когда начинается день и когда он заканчивается.

Большинство людей считают, что день длится 24, и он работает с полуночи до полуночи. Однако атомные часы показали нам, что день не 24 часов, и фактически продолжительность дня меняется (и на самом деле постепенно увеличивается с течением времени).

После того, как были разработаны атомные часы, был вызван звонок из многих секторов, чтобы придумать глобальную шкалу времени. Тот, который использует ультра точный характер атомных часов для измерения его прохождения, а также для учета вращения Земли. Неспособность учитывать переменную природу дневной длины означала бы, что любая статическая шкала времени со временем будет дрейфовать с днем, медленно дрейфующим в ночь.

Чтобы компенсировать это, глобальная шкала времени в мире, называемая UTC (скоординированное универсальное время), добавляет дополнительные секунды (прыжки секунд), чтобы гарантировать, что нет дрейфа. Время UTC остается верным созвездием атомных часов c и используется современными таких технологий, как сервер времени NTP который гарантирует, что компьютерные сети работают точно так же точно.

После успеха датских исследователей, работающих в NIST (Национальный институт стандартов и времени), который обнародовал самые точные атомные часы в мире в начале этого года; Немецкий ученый вошел в гонку, чтобы построить самые точные часы в мире.

Исследователи из Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) в Германии используют новые методы спектроскопии для исследования атомных и молекулярных систем и надеются разработать часы, основанные на одном атоме алюминия.

мост атомные часы используемые для спутниковой навигации (GPS), в качестве ссылок для компьютерной сети NTP-серверы и управление воздушным движением традиционно основывалось на атоме цезия. Однако следующее поколение атомных часов, таких как тот, который был представлен NIST, который, как утверждается, был точным с точностью до секунды каждые 300 миллионов лет, использует атомы из других материалов, таких как стронций, которые, по утверждению ученых, могут быть потенциально более точными, чем цезий ,

Исследователи из PTB решили использовать одиночные атомы алюминия и считают, что они находятся на пути к разработке наиболее точных часов и полагают, что существует огромный потенциал для такого устройства, чтобы помочь нам понять некоторые из более сложных аспектов физики.

Нынешний сбор атомных часов позволяет использовать такие технологии, как спутниковая навигация, управление воздушным движением и сетевая синхронизация времени, используя NTP-серверы но считается, что повышение точности следующего поколения атомных часов может быть использовано для выявления некоторых более загадочных качеств квантовой науки, таких как теория струн.

Исследователи утверждают, что новые часы будут обеспечивать такую ​​точность, что они даже смогут измерить минуты различия в гравитации с точностью до каждого сантиметра над уровнем моря.

Говорить о времени может показаться простым делом в эти дни с количеством устройств, которые отображают время для нас и с невероятной точностью таких устройств, как атомные часы и сетевые серверы времени довольно легко понять, как хронология воспринимается как нечто само собой разумеющееся.

Наносекундная точность, обеспечивающая такие технологии, как система GPS, управление воздушным движением и NTP-сервером системы (Network Time Protocol) - это долгий путь от первых частей, которые были изобретены и снабжены движением солнца по небесам.

Солнечные циферблаты действительно были первыми настоящими часами, но у них явно были свои недостатки - например, не работающие ночью или в пасмурную погоду, однако, способность точно сказать время было полным новшеством цивилизации и помогло более структурированным обществам.

Однако полагаться на небесные тела, чтобы отслеживать время, как мы это делали в течение тысяч лет, не станет надежной основой для измерения времени, как было обнаружено изобретением Атомные часы.

Перед атомными часами электронные часы обеспечивали наивысший уровень точности. Они были изобретены на рубеже прошлого века, и хотя они были во много раз более надежными, чем механические часы, они все еще дрейфовали и теряли секунду или две каждую неделю.

Электронные часы, работающие с использованием колебаний (вибраций под энергией) кристаллов, таких как кварц, однако, атомные часы используют резонанс отдельных атомов, таких как цезий, который является таким большим числом колебаний в секунду, что делает невероятно точными (современные атомные часы не дрейфуйте даже через секунду каждые 100 миллионов лет).

Когда был обнаружен такой тип точности времени, стало очевидно, что наша традиция использования вращения Земли как средства рассказать время не так точна, как эти атомные часы. Благодаря их точности вскоре было обнаружено, что вращение Земли не было точным и замедлялось и ускорялось (по минутам) каждый день. Чтобы компенсировать это глобальные временные рамки мира UTC (Всемирное координированное время) добавляет к нему дополнительные секунды один или два раза в год (прыжки секунд).

Атомные часы обеспечивают основу UTC, которая используется тысячами NTP-серверы для синхронизации компьютерных сетей.

Хронология - изучение времени - обеспечило науку и технику некоторыми невероятными инновациями и возможностями. Из атомные часы, NTP-серверы и система GPS, истинная и точная хронология изменила форму мира.

Время и то, как оно считается, было предметом озабоченности человечества с самых ранних цивилизаций. Ранние хронологи проводили время, пытаясь создать календари, но это оказалось более сложным, чем предполагалось прежде всего потому, что Земля занимает четверть дня больше, чем 365 дней, чтобы вывести на орбиту солнце.

Установление правильного числа високосных дней было одной из первых задач, и для календарей потребовалось несколько попыток, пока современный григорианский календарь не был принят земным шаром.

Когда дело доходило до времени контроля на меньшем уровне, большие успехи были достигнуты Галилео Галилей который построил первые маятниковые часы, если бы его смерть не прервала его планы. Маятники были наконец изобретены Кристиан Гюйгенс и обеспечил первый реальный проблеск точного контроля времени в течение дня.

Следующие шаги в хронологии не могли произойти, хотя бы мы лучше понимали время. Ньютон (Сэр Исаак) были первые идеи, и время понятия было абсолютным »и будет« равномерно »для всех наблюдателей. Это было бы очевидной идеей для Ньютона, поскольку многие из нас считают время неизменным, но это было Эйнштейн в своей специальной теории относительности, которая предполагала, что на самом деле время не было постоянным и отличалось бы от всех наблюдателей.

Идеи Эйнштейна оказались верными, и его модель времени и пространства проложила путь для многих современных технологий, которые мы сегодня считаем само собой разумеющимися, например, атомных часов.

Тем не менее, хронология не останавливается на этом, хронометристы постоянно ищут способы повышения точности с современными атомными часами, настолько точными, что они не потеряют секунду за миллионы лет.

В современном мире хронологии есть и другие заметные фигуры. Профессор Дэвид Миллс из Университета штата Делавэр разработал протокол в 1980 для синхронизации компьютерных сетей.

Его протокол сетевого времени (NTP) теперь используется в компьютерных системах и сетях по всему миру посредством NTP серверы времени, NTP-сервером гарантирует, что компьютеры на разных сторонах земного шара могут работать точно в одно и то же время.

Это одна из самых знаковых марок земли в мире. Стоя гордо над зданиями парламента, Биг Бен празднует свой 150th день рождения. Тем не менее, несмотря на то, что они живут в эпоху атомных часов и NTP серверы времени, это один из самых популярных часов в мире, в котором сотни тысяч лондонцев полагаются на свои куранты, чтобы установить свои часы.

Биг Бен на самом деле является именем главного звонка внутри часов, который создает четвертьчасовые куранты, но колокол не начинался, когда часы были впервые построены. Часы начали держать время на 31 May 1859, а колокол не ударил в первый раз до июля 11.

Некоторые утверждают, что двенадцатитонный колокол назван в честь Сэр Бенджамин Холл главный комиссар работ, который работал над часовым проектом (и, как говорили, был человеком с большим обхватом). Другие утверждают, что колокол был назван в честь боксера-тяжеловеса Бен Коунт который сражался под псевдонимом Биг Бен.

Механизм с пятью тонами работает как гигантские наручные часы и рана три раза в неделю. Его точность, если настраивается путем добавления или удаления старых пенни на маятнике, который довольно далек от точности, что современные атомные часы и NTP-сервером системы генерируются с точностью до наносекунд.

В то время как Биг Бен доверяет десятки тысяч лондонцев, чтобы обеспечить точное время, современные атомные часы используются миллионами каждый день, не осознавая этого. Атомные часы являются основой для спутниковых навигационных систем GPS, которые у нас есть в наших автомобилях, они также поддерживают синхронизацию Интернета посредством NTP-сервер времени (Network Time Protocol),.

Любая компьютерная сеть может быть синхронизирована с атомными часами, используя специальную NTP-сервером, Эти устройства получают время от атомных часов, либо через систему GPS, либо специальные радиопередачи.

Ядерное оружие, компьютеры, GPS, атомные часы и углеродного датирования - атомов гораздо больше, чем вы думаете.

С начала двадцатого века человечество было одержим атомами и мелочами нашей вселенной. Во многом в первой половине прошлого века человечество стало одержимым использованием скрытой силы атома, раскрытой нам работой Альберта Эйнштейна и завершенной Робертом Оппенгеймером.

Однако для нашего исследования атома было гораздо больше, чем просто оружия. Изучение атомов (квантовая механика) лежит в основе большинства наших современных технологий, таких как компьютеры и Интернет. Он также находится на переднем крае хронологии - измерения времени.

Атом играет ключевую роль как в хронологии, так и в прогнозировании времени. Атомные часы, которые используются во всем мире с помощью компьютерных сетей, используя NTP-серверы и другие технические системы, такие как управление воздушным движением и спутниковая навигация.

Атомные часы работают, контролируя чрезвычайно высокочастотные колебания отдельных атомов (традиционно цезий), которые никогда не изменяются в конкретных энергетических состояниях. Поскольку атомы цезия резонируют в течение 9 миллиардов раз в секунду и никогда не изменят его частоту, он делает m очень точным (теряя менее секунды каждые 100 миллионов лет)

Но атомы также могут использоваться для разработки не только точного и точного времени, но также могут быть использованы для установления возраста объектов. Углеродное датирование - это имя, данное этому методу, который измеряет естественный спад атомов углерода. Все мы сделаны в основном из углерода и, как и другие элементы, «распады» углерода во времени, когда атомы теряют энергию за счет излучения ионизирующих частиц и излучения.

Однако в некоторых атомах, таких как уран, это происходит очень быстро, однако другие атомы, такие как железо, очень стабильны и очень медленно распадаются. Углерод, в то время как он распадается быстрее, чем железо, все еще медленно теряет энергию, но потери энергии точны с течением времени, поэтому, анализируя атомы углерода и измеряя их прочность, его можно довольно точно установить, когда первоначально образовался углерод.

Следующий последние сообщения в СМИ из-за отсутствия инвестиций в Глобальную навигационную спутниковую систему США - GPS (Глобальная система определения местоположения) и потенциального отказа навигационных приемников в последние годы специалисты по синхронизации времени, Galleon Systems, хотели бы обеспечить всем своим клиентам, что любой сбой GPS сеть не повлияет на текущий Серверы времени GPS NTP.

Недавние сообщения в средствах массовой информации после исследования, проведенного кабинетом подотчетности правительства США (GAO), в результате которого произошло бесхозяйственное управление и отсутствие инвестиций, означало, что текущее количество операционных спутников 31 может иногда уменьшаться до 24 в 2011 и 2012, что затруднит его точность.

Однако Национальная физическая лаборатория Великобритании уверены, что любые потенциальные проблемы навигационных средств GPS не повлияют на информацию о времени, используемую GPS NTP-серверы.

Представитель Национальной физической лаборатории Великобритании подтвердил, что информация о времени не должна затрагиваться каким-либо возможным будущим спуском спутника.

«По оценкам, существует риск 20%, что в 2011-2012 количество спутников в созвездии GPS может упасть ниже 24 время от времени.

«Если это произойдет, может быть небольшое снижение точности местоположения GPS-приемников в определенные периоды времени, и, в частности, им может потребоваться больше времени, чтобы приобрести исправление в некоторых местах при первом включении. Однако даже тогда эффект будет ухудшением производительности, а не полным отказом от работы.

«Приемник GPS-синхронизации вряд ли сильно повлияет, поскольку, когда он определил свою позицию при включении, каждый наблюдаемый спутник предоставляет ему полезную информацию о времени. Небольшое сокращение количества спутников в перспективе не должно сильно ухудшать его производительность ».

Синхронизация времени в компьютерных сетях часто NTP-сервером. NTP серверы времени не генерируют никакой информации о времени, а являются просто методами связи с атомными часами.

Точность атомных часов широко обсуждается. Многие из них могут удержать время до наносекундной точности (миллиардные доли секунды), что означает, что они не будут дрейфовать за секунду в точности за сотни миллионов лет.

Однако, что менее понятно и что мы говорим о том, почему мы должны иметь такие точные часы, после того, как все традиционные методы сохранения времени, такие как механические часы, электронные часы и использование вращения Земли для отслеживания дней, доказали надежный в течение тысяч лет.

Тем не менее, развитие цифровых технологий в последние годы почти полностью зависит от сверхвысокой точности атомных часов. Одним из наиболее широко используемых приложений для атомных часов является индустрия связи.

Уже несколько лет телефонные звонки, сделанные в большинстве промышленно развитых стран, теперь передаются в цифровом виде. Однако большинство телефонных проводов представляют собой просто медные кабели (хотя многие телефонные компании сейчас инвестируют в волоконную оптику), которые могут передавать только один пакет информации одновременно. Тем не менее, телефонные провода должны переносить много разговоров по тем же проводам одновременно.

Это достигается с помощью компьютеров на биржах, переходящих от одной беседы к другой тысячами раз в секунду, и все это должно контролироваться с помощью наносекундной точности, иначе вызовы станут неуправляемыми и станут беспорядочными - отсюда необходимость. Атомные часы; мобильные телефоны, цифровое телевидение и интернет-коммуникации используют аналогичную технологию.

Точность атомных часов также является основой для спутниковой навигации, такой как GPS (глобальная система позиционирования). GPS-спутники содержат встроенные атомные часы, которые генерируют и передают сигнал времени. Приемник GPS получит четыре из этих сигналов и использует информацию о времени, чтобы определить, сколько времени потребовалось для передачи, и, следовательно, положение приемника на Земле.

Современные GPS-системы являются точными до нескольких метров, но для того, чтобы дать представление о том, насколько важна точность, однодневный дрейф GPS-часы мог видеть, что GPS-приемник неточен более чем за 100 тысяч миль (из-за огромных расстояний света и, следовательно, передач занимает одну секунду).

Многие из этих технологий, которые зависят от атомных часов, используют NTP-серверы как предпочтительный способ связи с атомными часами, NTP-сервер времени одна из наиболее важных единиц оборудования в индустрии связи.

Существует множество аппаратных и программных методов защиты компьютеров. Антивирусное программное обеспечение, брандмауэры, шпионские программы и маршрутизаторы, а также некоторые из них, но, возможно, самые важные инструменты для обеспечения безопасности в сети, часто не учитываются.

Одной из причин этого является то, что сервер времени сети часто упоминается как NTP-сервер времени (после протокола Network Time Protocol) основной задачей является синхронизация времени, а не безопасность.

NTP-серверомОсновной задачей является получение временного сигнала из источника UTC (Всемирное координированное время), который затем распределяет его между сетью, проверяет часы на каждом системном устройстве и обеспечивает его синхронизацию с UTC.

Здесь падает множество сетевых администраторов. Они знают, что синхронизация времени жизненно важна для компьютерной безопасности. Без него ошибки не могут быть зарегистрированы (или даже обнаружены), сетевые атаки не могут быть устранены, данные могут быть потеряны, и если вредоносный пользователь действительно попадает в систему, почти невозможно обнаружить, с чем они были связаны, без использования всех компьютеров сеть, соответствующая одному и тому же времени.

Однако NTP-сервером где многие сетевые администраторы думают, что могут сэкономить немного денег. 'Зачем беспокоиться?' «Говорят», когда вы можете войти в Интернет-сервер NTP бесплатно.'

Ну, как говорится в старой поговорке, нет такой вещи, как бесплатный обед или как свободный источник времени UTC. Использование интернет-провайдеров времени может быть бесплатным, но это то, где многие компьютерные сети оставляют себя открытыми для злоупотреблений.

Чтобы использовать интернет-источник времени, такой как Microsoft, NIST или один из Проект пула NTP могут быть бесплатными, но они также находятся за пределами брандмауэра сетей, и именно там многие сетевые администраторы отклеиваются.

За последние несколько десятилетий мировые технологии значительно улучшились, и инновации любят Интернет и спутниковые навигационные системы, изменив тем самым нашу жизнь.

Атомные часы играть ключевую роль в этих технологиях; их сигналы времени - это то, что используются приемниками GPS для определения местоположения и многих приложений и транзакций через Интернет, если это не для высокоточной синхронизации.

Фактически была разработана глобальная шкала времени, основанная на времени, рассказанном атомными часами. UTC (Coordinated Universal Time) гарантирует, что компьютерные сети по всему миру могут быть синхронизированы в одно и то же время.

Синхронизация компьютеров и сетей с атомными часами относительно прямолинейна, частично благодаря NTP (Network Time Protocol), версия которого включена в большинство операционных систем, а также благодаря количеству публичных NTP-серверы которые существуют в Интернете.

Чтобы синхронизировать ПК с ОС Windows с атомными часами, выполняется просто двойная синхронизация часов на панели задач, а затем настройка вкладки «Время Интернета» на соответствующую NTP-сервером, Список открытых NTP-серверов можно найти на Пул NTP Веб-сайт.

Однако при настройке сетей на UTC открытый NTP-сервер не подходит, так как есть проблемы с безопасностью опроса источника времени вне брандмауэра. Публичные серверы также известны как серверные серверы 2, что означает, что они получают время с другого устройства, которое получает его от атомных часов. Этот косвенный метод означает, что часто существует компромисс в точности, кроме того, если соединение с Интернетом идет вниз или сайт сервера времени, сеть вскоре уйдет от UTC.

Более безопасный и стабильный метод заключается в NTP-сервер времени, Эти устройства получают сигнал времени непосредственно от атомных часов, созданных национальной физикой, например NIST or NPL через радиоволны с длинными волнами или спутники GPS.

Один выделенный сервер NTP обеспечит стабильный, надежный и высокоточный источник UTC и позволит сетям сотен и даже тысяч устройств синхронизироваться с NTP.