Laito laikinės sistemos istorija yra žmonijos civilizacijos istorija. Nuo pirmų saulės laikrodžių senovės Egipte iki atominių laikrodžių, kurie apibrėžia Koordinuotą Mėnulio Laiką, kiekvienas žingsnis laito matavimu yra atraklinęs naujus gebėjumus – navigaciją, komunikaciją, mokslą ir dabar kosmoso tyrinėjimą.
Senovės Laito Laikimasis
Pirmiausi laito matavimai pasitikinėjo astronominiais stebėjimais. Senovės Egipto žmonės naudojo obelikus kaip saulės laikrodžius apie 3500 m. pr. m. e., sekdami saulės šešėlį, kad jis padalintų dieną į valandas. Vandens laikrodžiai (klepsydros) suteikia laito laikimąssi po saulėlaidos ir debesuotomis dienomis, su įrašais datingas 1500 m. pr. m. e. Egipte ir Kinijoje.
Mėnulis buvo žmonijos pirmais kalendoriumais. Žodis "mėnesis" kilęs iš "mėnulio," ir mėnulio kalendoriai buvo naudojami babiloniečių, kinų, žydų ir islamo civilizacijomis. Sinodis mėnesio iš 29,53 dienų suteikia natūralų ciklą žemės ūkiui sezonams, religiniais stebėjimais ir potvynio šablonais.
Mechaniniai Laikrodžiai ir Ilgumo Problema
Mechaninių laikrodžių išradimas 13-ame amžiuje Europoje pakeitė visuomenę. Bažnyčios varpai, reguliuojami escape mechanizmais, standartizavo kasdienes grafikus visose bendruomenėse. Tačiau šie ankstyvieji laikrodžiai buvo tiksli tik apie 15 minučių per dieną.
Didžioji 18-ojo amžiaus laito laikinės sistemos iššūkis buvo ilgumo problema. Jūroje, navigatorius galėjo nustatyti platumą iš žvaigždžių, tačiau ilgis reikalinga žinoti tikslų laiką šaligatvi vietoje. 1761 m., John Harrison marinės chronometro H4 pasiekė tikslumą apie 5 sekundes per dieną – pakankami nustatyti ilgumą per jūrinės mylios. Šis proveržis leido saugias okeaninės navigacijos ir globalinės prekybos.
Standartintas Laikas ir Laito Zonos
Prieš telegrafu ir geležinkelį, kiekvienas miestas turėjo savo vietinę saulės laiką. Vidurdienį Bostone buvo keliomis minutėmis kitoks nei vidurdienis Naujame Yorke. Kaip geležinkeliai sujungė miestus 19-ame amžiuje, šis šaltinis tapo pavojingas – traukiai toje pačioje bėgėje galėjo veikti ant skirtingų laikrodžių.
1884 m., Tarptautinis Meridianas Konferencija Vašingtone, D.C. nustatė Grinvičo Meridianu kaip pagrindinį meridianą ir padalino pasaulį į 24 laito zonas. Tai buvo pirmasis pasaulinis laito standartas, ir jis nustatė pamatą tarptautinei koordinacijai laito laikinėje sistemos.
Atominiai Laikrodžiai ir UTC
Kvarcinio kristalo osciliatorius, kuris buvo kurtas 1920-ais, patobulino laito laikimąssi į trupmeną sekundės per dieną. Tačiau tikroji revoliucija atėjo 1955 m. su pirmu praktiniu cesio atominiu laikrodžiu Nacionaliniame Fiziniu Laboratorija Anglija.
Atominiai laikrodžiai matuoja laiką skaičiavus atomų osciliacijas – cesio-133 atomai vibraoja tiksliai 9 192 631 770 kartų per sekundę, dažnis toks stabilus, kad šiuolaikiniai atominiai laikrodžiai neperspėlips arba nepraras sekundę per 300 milijonų metų.
1972 m., Koordinuotas Pasaulinis Laikas (UTC) buvo nustatytas kaip pasaulio civilias laito standartas. UTC palaikomas iš Tarptautinio Svarų ir Matų Biuro (BIPM), naudojant svertinį vidurkį per 400 atominių laikrodžių 80 laboratorijose pasaulyje. Šuolianakos sekundės kartais papildomos laikyti UTC suderinti su Žemės šiek tiek netaisyklingą sukimu.
GPS ir Reliatyvistinio Era
Pasaulinė Padėties Sistema, pilnai veikdama 1995 m., buvo pirmasis civilinis technologijos, reikalinga reliatyvistinio laito pataisymoms. GPS palydovai orbituoja apie 20 200 km aukštyje, kur gravitacija yra silpnesnė. Jų laikrodžiai teka apie 45 mikrosekunde per dieną greitėliau nei žemės laikrodžiai (gravitacinio laito dialacija), tačiau jų orbitų greitis sukelią laikrodžius tekančius apie 7 mikrosekunde per dieną lėčiau (specialinio reliatyvumo laito dilacija). Grynasis efektas yra +38 mikrosekunda per dieną.
Be pataisos dėl reliatyvumo, GPS pozicijos būtų suklydę apie 10 km per dieną. GPS sėkmė įrodė, kad reliatyvistinio laito laikinė sistema nėra tik teorinė fizika – tai yra esminė inžinerija.
Koordinuotas Mėnulio Laikas — Kitas Skyrius
2024 balandžio m., Baltieji Namai nurodė NASA nustatyti Koordinuotą Mėnulio Laiką (LTC) – išplėtimas tiksliom laito standartam nuo Žemės orbitos iki mėnulio paviršiaus. Kaip UTC, LTC bus nustatytas iš atominių laikrodžio tinklo, bet jis bus atsižvelgia į mėnulio silpnesnę gravitaciją, kur laikrodžiai teka 56,02 mikrosekunde greitėliau per dieną.
Nuo saulės laikrodžių iki atominių laikrodžių iki Mėnulio – kiekvienas žingsnis laito laikinėje sistemoje yra išplėtę žmonijos pasiekimą. Koordinuotas Mėnulio Laikas yra naujasis skyrius istorijoje, kuris siekia atgal 5 500 metų, ir jis bus leisti ateities dar didelę tyrinėjimų erą.