Годинник – це не просто пристрої, що показують, коли потрібно прокинутися. Це електронні прилади або механічні системи, призначені для вимірювання та фіксації секунд. Ми часто сприймаємо цю точність як належне. Але шлях до неї був довгим.
Стародавні культури не просто гадали про час. Єгиптяни, греки та римляни використовували сонячний годинник. Вони відраховували годинник за допомогою свічкового годинника. Пісочний годинник також був поширений. Ці інструменти були досить добрими для повсякденного життя. Вони не відрізнялися високою точністю. Але це було початком.
Механічна революція
Справжнє зрушення відбулося з появою першого механічного годинника. Вони були тяжкі. Наводилися рух вантажами. І, мабуть, створювалися для ченців.
Чернецьке життя вимагало суворого розкладу. Молитви та робота мали відбуватися у певний час. Церкві потрібен був порядок. Тому інженери створили перший справжній годинник.
Потім настав громадський час. У 1335 році в Мілані була встановлена перша європейська громадська баштовий годинник. Вони відбивали годинник. Це змінило міське життя. Люди могли координувати свої дії. Ринки відкривалися одночасно. Робочі зміни синхронізувалися.
Приклади, що збереглися, рідкісні. Найстаріші в Англії датуються 1386 роком. У Франції є годинник 1389 року. До кінця XIV століття з’явився домашній годинник. Тепер можна було володіти часом у себе вдома.
Портативність та точність
Протягом століть годинник залишався нерухомим. Це змінилося приблизно 1500 року.
Петер Хенляйн, німецький замокділець, вирішив проблему портативності. Він створив перший годинник із пружинним приводом. Маленькі. Портативні. Їх можна було носити із собою. Це був величезний стрибок. Мандрівники та торговці тепер мали надійний час.
Точність покращувалась повільно. Християн Гюйгенс змінив правила гри 1656 року. Він винайшов маятниковий годинник. Маятник, який здійснює коливання, регулював роботу шестерень. Він був набагато стабільнішим, ніж механізми з пружинним приводом.
Біг-Бен у Лондоні встановив стандарт. Встановлений в 1859 році, цей великий годинниковий механізм у Вестмінстері став еталоном для баштового маятникового годинника. Якщо ваш годинник збігався з Біг-Беном, він вважався хорошим.
Короткі маятники насправді забезпечують найвищу механічну точність. Маятники довжиною близько 39 дюймів (990 мм) можуть утримувати похибку в межах кількох тисяч часток секунди на день. Це вражає. Але цього було замало.
Електронний та атомний стрибок
Механічні межі було досягнуто. Інженери звернулися до інших рішень.
1929 року вони застосували вібрацію кварцового кристала для вимірювання часу. Кварц вібрує з постійною частотою під час подачі електричного струму. Це усунуло механічне зношування. Кварцовий годинник обсерваторій мав максимальну похибку всього в кілька десятитисячних часток секунди на день.
Потім настала атомна ера.
Перший атомний годинник був запущений у 1951 році. Вони не покладалися на шестірні. Вони не використовували маятників. Вони використовували природну періодичну поведінку атомів. Подумайте про вібрації чи випромінювання. Атоми не втрачають пружність. Вони не зношуються.
Атомний годинник регулюється цими атомними властивостями. Результат? Точність, що перевищує одну мільярдну частку секунди на день.
Вони є найточнішими пристроями з будь-коли винайдених.
Чому це важливо
Ви можете подумати, що це просто цікавий факт. Це негаразд.
Щоразу, коли ви використовуєте GPS, ви покладаєтеся на атомний годинник. Супутникам потрібна наносекундна точність для тріангуляції положення на Землі. Крихітна помилка у часі
