Koordinált világidő és atomidő »SciLogs - Science Blogok

Most ismét naprakész, az EU eltörölheti az évente kétszer váltott órát. Ez egy jó alkalom arra, hogy kiváló és viszonylagos időről írjak. Természetesen a relativitáselmélet látszólagos ellentmondásáról is szól: Miért lehet meghatározni az univerzális időt, amikor az idő relatív.

De először tegyük bele az időváltozásra vonatkozó állításomat: gyakran alkalmaztam az időváltoztatást arra, hogy ide írjak az időről vagy az órákról. Ez az egyetlen szempont, amely hiányozni fog az időváltozásról. Véleményem szerint az előnyök túl kicsiek ahhoz, hogy igazolják az évenkénti óra váltásával járó erőfeszítéseket.

Ha egy egész éves időzónára térnénk vissza, akkor inkább a közép-európai idő, a közép-európai időszámítás előnyeit részesíteném előnyben, amely egy órával az egyetemes idő előtt van, az úgynevezett CEST nyári idő helyett. Egyrészt azért, mert közelebb van az ideális csillagászati időhöz, amikor a nap a legmagasabb 12-kor. Másrészt azért, mert télen már sötétben kell felkelnünk. A nap csak a legrövidebb napokon fél kilenckor kel fel. Fél kilenc számomra határozottan késő lenne.

Ha többet szeretne megtudni az időzónákról, ajánlom ezt az oszlopot a Spektrum.de oldalon.

Időpontok

Az egyik utolsó cikkben az időzítés néhány technikai aspektusával foglalkoztam. Ennek során kihagytam az időzítés egy fontos szempontját, csak az időszekvenciák, az időtartam helyes méréséről írtam. Más szavakkal, az órák pontosságáról. Most szeretnék gondoskodni az összehangolt időpontokról, az egyetemes időről. Gondolhatunk a világegyetem korára globálisan, vagy maradhatunk a földön. Maradjunk itt egyelőre.

Világidő a nap szerint

Az időzónák kisebb problémát jelentenek a technikai időmérésben. Csak átnevezik az egyetemes időt (UTC), amely egybeesik a londoni időzónával, a Greenwichi Idővel (GMT). A szokásos időnk, a közép-európai idő (CET) egy órával megelőzi az UTC-t, a nyári időszámítás pedig Athén és Helsinki időzónáival együtt két órával előrébb tart. Ezek egyszerűen egyidejű konverziók.

Történelmileg az időket a nap helyzetének megfelelően határozták meg: GMT 12 óra, amikor Greenwichben a nap pontosan délen van, vagyis amikor meghaladja a 0 hosszúsági fokot. 12 órakor közép-európai idő szerint a nap 15 fok hosszúsági fok felett van, a nyári időszámítás után pedig délben 30 fok felett van, azaz Szentpéterváron délen.

Atomi idő - ha pontosan tudni akarja

Az időmérés ma már sokkal pontosabb, mint a nap, és ezért a koordinált világidő meghatározása manapság a nemzetközi atomidőn (TAI) keresztül történik. Mivel az atomórák annyira pontosak, a világidő meghatározásakor az SI-másoditól kissé eltérő második meghatározást kell választani. Az SI másodperc az az idő, amikor a cézium-133 izotóp rezonancia oszcillációja 9 192 631 770 alkalommal oszcillál.

A relativitáselmélet szerint az idő azonban különböző sebességgel halad a gravitációs mező sebességétől és magasságától függően. A hegyen lévő SI másodperc órák egy idő után a tengerszint feletti órák előtt haladnak. A gyorsan mozgó óra idővel lelassul, mint egy álló. Ezért a TAI-t úgy határozzák meg, mint az időt, amelyet az őrség tengerszinten mér. A világméretű intézetek összes órája az időszabványokhoz igazodik ehhez a definícióhoz, és szinkronizálódik egymással. Így keletkezik a nemzetközi atomidő.

A föld forgása azonban csak nagyjából esik egybe a TAI-val. A Földnek egy kicsivel tovább tart, mint 24 TAI óra, hogy egy forradalmat teljesítsen. Ezért egy ugró másodperc kerül be tőlünk a koordinált univerzális idő meghatározására. Ezért az UTC jelenleg 27 másodperccel van lemaradva a TAI mögött. A műholdas műholdas navigációs rendszer ideje között van. 19 másodperccel van lemaradva a TAI-tól, és ez így is marad, mert a GPS nem vesz szökő másodperceket.

Kiadja Joachim Schulz

Joachim Schulz a Hamburg közelében, Schenefeldben található European XFEL GmbH mintavezetője. Tudományos karrierje a kvantumoptikában kezdődött, ahol az egyes atomok és a lézerterek kölcsönhatását tanulmányozta. Többek között bevezette az atomfizikába szinkrotron sugárzással és a klaszterfizikába szabad elektron lézerekkel. Négy éven át tervezte, felállította és elvégezte a biomolekulák koherens röntgendiffrakciójának kísérleteit a hamburgi szabadelektron-lézertudományi központban (CFEL). Szabadidejében például itt, a blogban vagy a "Joachims Quantenwelt" honlapján ír.

21 megjegyzés

A témával kapcsolatos megjegyzésemben egyszer olvastam, hogy a ME (S) Z-t a nulla hosszúságtól nyugatra fekvő országokra, például Spanyolországra is alkalmazni kell. Ez még igaz is. Ha az egeret Madrid fölé viszi, a mi időnk jelenik meg. És a fő meridián a keleti parton (Costa Blanca) halad át.

@Martin Holzherr, 2018. szeptember 17., 10:36

Nem igazolták-e a nyári időt az energiatakarékosság? Az is észrevehető, hogy az első világháború idején vezették be.

@Rudi Knoth: A Summertime-t sokszor vezették be, mégpedig legalább egyszer a ma ismert több mint 70 országban, de gyakran többször is, mert a változás időközben megfordult. És igen, bizonyos időpontokban - például az 1970-es évek energiaválsága után - energiamegtakarítással indokolták (ez különösen népszerűvé vált Észak-Amerikában és Európában, és az 1970-es években kezdődött az 1970-es évek energiaválságának eredményeként.)

A nyári időszámítás bevezetése vagy eltörlése egy országban mindig hatással volt a környező országokra, mert az időeltolódás rendkívül célszerűtlen az országok közötti kereskedelem szempontjából. A másiknak (főleg kisebb országoknak) meg kellett húzódnia, ha egy nagyobb ország hirtelen bevezette a nyári időt, vagy csak megszüntette.

Röviden: a nyári időszámítás bevezetésével, amely végül társadalmilag/politikailag indokolt volt, új problémák merültek fel. Talán a politika fontos része nemcsak a problémák megoldásában áll, hanem új problémák létrehozásában és létrehozásában is! Mert ha nincsenek problémák, akkor a politikának egyáltalán nincs szüksége rájuk. És a politikusok ezt nagyon el akarják kerülni.

Ha elkerüli a szökő másodperceket, akkor elkerüli a hibákat, azt hiszem. Ez is: Ezért van az, hogy az UTC jelenleg 27 másodperccel lemarad a TAI mögött. A műholdas műholdas navigációs rendszer ideje között van. 19 másodperccel van lemaradva a TAI-tól
Ahelyett, hogy szükség szerint ugró másodperceket vezetnék be újra és újra, jobb ötletnek tűnik, ha évente egyszer vagy még ritkábban szinkronizálunk.

A Szovjetunióban bevezették a rendelet idejét, amely egész évben 1 órával előre tette az órákat, így a legmagasabb nap 13:00 volt. Ezt követően megszüntették, és azóta újra bevezették.

Az EU által tervezett (vagy inkább Juncker által javasolt) állandó nyári időjárás nonszensz, amint arra Joachim Schulz fentebb rámutatott. Természetesen már van tapasztalat róla. Oroszországnak már 2011-ben állandó nyári ideje volt, és a 2014-es napsütés nélküli téli reggelek miatt ismét elbúcsúzott tőle.

Akkor miért akarnak bizonyos emberek és érdekcsoportok nyári (esetleg akár állandó) nyári időszámítást? Egyszerűen: Mert sok üzleti terület profitál belőle. Este több vásárlás van, amikor még süt a nap, és az idegenforgalom is előnyös.

Itt van a Wikipedia állandó nyári időszámításra vonatkozó szakasza, a DeepL fordításában:
Az állandó nyári időszámításra (egész évben nyári időszámítás időeltolódás nélkül) való áttérés néha támogatott, és jelenleg egyes országokban, például Fehéroroszországban, [76] Oroszország egyes részein (pl. Novoszibirszk), Kanadában (pl. Saskatchewan), Törökországban, Namíbiában és São Tomé-ban. Principe megvalósítva. Ennek oka lehet egy szomszédos régió időzónájának betartása, politikai akarat vagy más ok. A támogatók ugyanazokat az előnyöket említik, mint a normál nyári időszámítás, a kétéves időeltolódásokkal járó problémák nélkül. Sokan azonban még nincsenek meggyőződve az előnyökről, mivel ugyanazokat a problémákat és viszonylag késői napfelkeltét idézik, különösen télen, amelyet az egész éves nyári időszámítás hoz [12].

Oroszország 2011 és 2014 között állandó nyári időszámításra váltott, de ez a lépés a késő téli napfelkeltések miatt népszerűtlennek bizonyult, így 2014-ben az ország az egész Orosz Föderáció számára véglegesen „normál” vagy „téli idő” -re váltott [162]. Az Egyesült Királyság és Írország 1968 és 1971 között egész évben nyári időszámítással is kísérletezett, és a második világháború alatt egy túlórával haladta meg az órákat. [163].

Schulz úr írta.

Ezért a TAI-t úgy definiálják, mint az időt, amelyet egy őr tengerszinten mér. A világméretű intézetek összes órája az időszabványokhoz igazodik ehhez a definícióhoz, és szinkronizálódik egymással. Így keletkezik a nemzetközi atomidő.

Ez azt jelenti konkrétan, hogy a fentebb elhelyezett órákat fojtják, így lassabban ketyegnek 1-g * h/c²-es tényezővel, és így szinkron sebességet érnek el a tengerszintű órákkal?

Elvileg igen. Nagy pontosságú órák esetén általában nem hangolja be magát az órát, hanem szoftveresen korrigálja az értékeket. Tehát van egy eltolással és sodródással ellátott tábla, amely felhasználható az óra által mért idő TAI-vé konvertálására.

Lehetséges, hogy a cézium 133 izotóp nem mindenhol ugyanúgy rezeg, más paraméterektől függően, mint amelyek a fent említett magasságban a földön átlagosan látszanak, és időmérésként csak rosszul vagy viszonylag „univerzálisnak” nevezhető.?

MFG + szép hét,
Dr. Webbaer

PS:
Az úgynevezett nyári időt azért hirdették és vezették be annak idején, mert úgy tűnik, hogy ez jobban megfelel a mindennapi rutinnak, főleg a dolgozó embernek, mint az úgynevezett statikus vagy évszakfüggetlen idő, így a munkaszerződéseket nem kell külön kiigazítani, mint más értekezleteket.
Ezt a pozitív oldalon, a negatív oldalon megjegyezzük, többek között a paternalizmust, a nyári idő pedig (egyesek számára) nerfick.

Egy kicsit OT (de valójában csak egy kicsit): Most kutatást végeznek ennek a hatásnak a geodéziai magasság mérésére való felhasználásáról, vagyis egy hordozható atomóra használatával rádiójel segítségével összehasonlítják a sebesség különbségét egy fix referencia atomi órával, és így meghatározzák a tengerszint feletti magasságot. Relativisztikus geodéziának hívják.

Üzemanyagfej
rögzített referencia atomi óra adja meg a referenciát. Ki garantálja, hogy ez az óra nem csak valamilyen földsűrűség-rendellenesség felett van? Vagy a hordozható atomóra?
A műholdon keresztüli távolságmérés logikusabbnak tűnik, mert méri a tényleges magasságot.

@Karl
Talán még mindig meg tudom érteni kifogásait a mérésekhez használt atomórával kapcsolatban, de nem a referencia-atomórával szemben. Ha felteszek egyet, akkor azt is tudom, hova tegyem, azaz. H. milyen magasságban és ül-e gravitációs anomálián.

Ezzel szemben, ha a magasság ismert, a hordozható atomórát a gravitációs potenciál kiszámításához is felhasználhatjuk, vagyis annak megállapításához, hogy van-e gravitációs anomália.

Üzemanyagfej
az utolsó ötlet jó !

Ugyancsak nem egy atomóra adja a referenciát, hanem világszerte több mint 50 laboratóriumban több mint 400 óra adja a szabványt.
https://en.wikipedia.org/wiki/International_Atomic_Time#Operation

Az érdeklődők számára: A kronometrikus geodézia módszertanának áttekintése itt található (nyílt hozzáférés):

Pacôme Delva és Jan Geršl. Elméleti eszközök a relativisztikus gravimetriához, a gradiometriához és a kronometrikus geodéziához, valamint alkalmazás egy paraméterezett poszt-newtoni metrikához. Világegyetem 2017, 3. (1), 24.; DOI: 10.3390/univerzum3010024

Milyen értelme lenne valójában annak, ha amint megszűnik az EU-szintű átállás, akkor más időzónát választana (nemhogy hagyjuk, hogy az országok választhassák a sajátját), mint azt, amely szintén megfelel a hosszúságnak - DE, azaz CET?

@Nem jelentős
Azt a magyarázatot kaptam, hogy a CET utáni nyáron túl korán lesz világos. Aki érzékenyen alszik, az alkonyat kezdete miatt hajnali négy órakor ébred, és nem tud visszaaludni. Mivel sokkal könnyebb leküzdeni a sötétséget elektromos fénnyel, mint a hálószobát teljesen elsötétíteni, sokan inkább az állandó nyári időt (vagy Athén/Helsinki/Szentpétervár) részesítik előnyben.

De szerintem ez gyenge érv, mert sok alváskutató máris rámutat, hogy társadalmunk nagyobb valószínűséggel kel fel túl korán, mint későn. Sokak szerint az iskola túl korán kezdődik nyolc órakor. Állandó nyári idővel, ami télen sokkal nehezebb lenne.

Mivel sokkal könnyebb leküzdeni a sötétséget elektromos fénnyel, mint a hálószobát teljesen elsötétíteni, sokan inkább az állandó nyári időt választják ...

ami természetesen megfordítja az időváltozás eredeti jelentését, ezért valamikor újra értelmes lenne. A fény előállításához energiára van szükség.

De szerintem ez gyenge érv