잠시만...

원자 시계





Royal Observatory의 Flamsteed House는 필수 보수 공사로 인해 2022년 3월 31일까지 폐쇄되며 일부 갤러리 공간을 사용할 수 없습니다. 유서 깊은 전망대의 나머지 부분은 계속 열려 있으며 방문객들은 이 기간 동안 입장료를 50% 할인받을 수 있습니다. 플라네타륨 쇼도 정상 운영됩니다.



위치 왕립 천문대

2015년 6월 23일



하루에 몇 시간이 더 있었으면 하고 바라는 자신을 발견한 적이 있습니까? 그렇다면 2015년 6월 30일 화요일이 실제로 올해는 평소보다 조금 더 길다는 사실을 알고 위안을 삼을 수 있습니다. 시간 단위가 아니라 1초 단위 – 윤초.



우리의 시민 시간 척도에 이 독특한 추가는 일반적으로 6월이나 12월 말에 발생하는 가끔 이벤트입니다. 윤초는 지구 자전 속도의 사소한 불규칙성과 SI 초 길이와 천문 연도의 실제 분수 부분 사이의 차이를 수정하기 위해 적용됩니다. 이 발표는 2015년 1월 5일 국제 지구 자전 및 참조 시스템 서비스(International Earth Rotation and Reference Systems Service)에서 발표되었습니다. 아일랜드의 ), 그들은 지구의 운동에 대한 국제 관측을 수집하고 지구의 자전과 함께 우리의 시민 시간 척도를 유지하기 위해 윤초가 필요한 시점을 판단합니다. IERS는 2년마다 회보 윤초 조정 여부를 브로드캐스트합니다. 이 게시판은 6개월 미만의 경고를 제공합니다.



Bulletin C49 윤초 발표

윤초의 이야기는 달과 떼려야 뗄 수 없는 관계이며 따라서 왕립 천문대의 이익과도 관련이 있습니다. 달의 거리 가능한. 계시원으로서 지구의 불안정성에 대한 힌트는 17세기까지 거슬러 올라갑니다. 1695년 재능 있는 천문학자이자 수학자, 에드먼드 핼리 , 역사적 월식에 대한 그의 분석에서 월식 주기가 가속화되었음을 추론했습니다. 이것은 나중에 독일 철학자에 의해 수정되었습니다. 임마누엘 칸트 , 그는 지구가 가정된 것만큼 시간 측정 장치가 안정적이지 않을 수 있으며 달의 인력으로 인한 조석 마찰이 브레이크 역할을 하여 지구의 자전을 늦추고 있다고 제안했습니다.



Edmond Halley, Thomas Murray, 1690년경 왕립학회

이러한 이해는 계시 사업에 심각한 영향을 미치지 않았습니다. 시계 기술은 계시원으로서 지구의 안정성과는 거리가 멀기 때문입니다. 20세기 초가 되어서야 다음과 같은 시계가 개발되었습니다. 쇼트 16, 천문학자들과 과학자들은 처음으로 지구 자체보다 더 신뢰할 수 있는 시간 표준을 가지고 있었습니다. 그 후 25년 동안 처음에는 쿼츠 시계와 함께 정밀 시간 측정 분야에서 급속한 발전이 있었고, 그 뒤를 이어 Louis Essen과 Jack Parry의 획기적인 업적이 뒤따랐습니다. 세슘 원자시계 60년 전 영국 테딩턴에 있는 국립 물리 ​​연구소에서 처음으로 Essen의 말에 따르면 새로운 시계는 결국 천문 초의 죽음과 원자 시간의 탄생이 될 것입니다.

Shortt 16은 1927년 그리니치에 설치되어 럭비 리듬 시보에 사용되었습니다.
NMM(참조 ZAA0544)

1950년대는 현대 시간 측정의 역사에서 중추적인 10년이었습니다. 천문대와 실험실을 위한 시계의 개선으로 더 나은 국제적으로 합의된 시간 표준이 필요했습니다. 1952년에 국제천문연맹(IAU)은 다음과 같이 합의했습니다. 천문력 시간 (ET)는 천문일을 기준으로 시간을 대체해야 합니다. 새로 정의된 초는 24시간이 아닌 1년의 일부로 지구 자전의 단기 가속 및 감속으로 인해 발생하는 오류를 줄이는 데 도움이 되었습니다. ET에는 합병증이 없었습니다. 다음과 같은 차세대 천문 기기를 사용하여 천문 시간 측정을 위한 데이터를 수집하려면 오랜 기간의 천문 관측이 필요했습니다. Danjon astrolabe 그리고 마코위츠 달 카메라. 사용된 데이터는 20세기 초까지의 관측에서 파생되었기 때문에 천문일이 약간 짧았던 기간을 나타냅니다. ET 두 번째는 1960년에 SI 표준이 되었고 1967년 세슘 133 원자의 거동에 따라 원자 단위로 재정의되었습니다. 윤초에 매우 중요한 것은 이러한 재정의입니다. SI 초는 이제 100년이 넘었고 달의 중력 영향 덕분에 우리 시대에 필요한 것보다 약간 짧습니다. 우리의 원자 시계는 기본 시간 측정기인 지구보다 빠르게 작동하며 6월 30일에 윤초가 추가될 때까지 민간 시간 척도 UTC는 TAI(International Atomic Time)보다 36초 느릴 것입니다. 첫 번째 윤초가 추가되었을 때를 생각하면 우리 기술은 오히려 달랐습니다. 1972년, 다음과 같은 모듈식 컴퓨터 HP 3000 합리적인 크기의 방의 가장 좋은 부분을 채울 것이며 동시에 활성화되는 여러 프로그램으로 최대 64명의 사용자를 처리할 수 있는 것으로 광고되었습니다.



1972년 HP 3000 홍보용 사진
HP 컴퓨터 박물관

보고된 바에 따르면 HP 3000은 그 주장에 부응하지 못했고 윤초의 도입은 가장 작은 문제일 것 같았습니다. 그러나 오늘날 그것은 매우 다른 문제입니다. 대중적인 서버는 송신자와 수신자 사이의 많은 게이트를 통과할 때 각각 타임스탬프를 수신하는 엄청난 양의 작은 정보 패킷을 처리합니다. 23h 59m 60s를 나타내는 비정상적인 타임 스탬프는 치명적인 충돌을 일으킬 수 있는 논리 문제를 나타냅니다. 가끔 네트워크만 경험하는 이유 실패 윤초를 삽입하는 동안 몇 줄의 코드로 시스템에 해당 월의 마지막 순간에 추가 초가 있음을 알리는 것이 상대적으로 쉽기 때문입니다. Google과 같이 윤초를 처리하는 다른 방법이 있습니다. 도약 얼룩 HP 5071A 원자 시계와 같은 일부 하드웨어에는 윤초를 처리할 수 있는 내장 용량이 있습니다.



윤초 조정 기능이 내장된 HP 5071A 세슘 원자 시계
NMM(참조 ZBA2599)

국제전기통신연합(ITU)이 2015년 11월 제네바에서 열리는 세계전파통신회의(World Radiocommunication Conference)에서 윤초 폐지 여부를 발표할 계획인 만큼 올해는 시민 계시의 역사에 또 하나의 이정표를 세울 수 있을 것입니다. 시민시와 지구의 자전 사이의 연결이 끊어지고 TAI와 UTC 사이에 32초의 차이가 있다는 점을 감안할 때 우리가 그 효과를 눈치채지 못할 것 같지만 우리 후손에 대한 폐지 유산은 시민 시간 사이의 격차가 증가할 것입니다. 시간과 평균 태양시. 자세한 내용을 읽고 윤초 토론을 탐색하는 데 관심이 있는 경우 2014 영국 공개 대화의 결과를 볼 수 있습니다. 여기 .