Прича о врemenskom мереењу је прича о људској цивилизацији самoj. Од првих сунчаних сатова у древном Египту до атомских сатова који дефинишу Coordinated Lunar Time, сваки напредак у мереењу времена је отključao нове способности — навигацију, комуникацију, науку и сад свемирску експлорацију.
Древно времена мереење
Најраније времена мереења су се ослањала на астрономске опсервације. Древни Египћани су користили обелиске као сунчане сатове око 3500 BCE, праћењем Sunčeve сене да подele дневну светлост у сатe. Водени сатови (clepsydre) су пружили времена мереење после тамног и на облачним данима, с записима који датира до 1500 BCE у Египту и Кини.
Месец је био човечанства првим календаром. Реч "месец" долаzi од "месеца", и месечеви календари су били користени од стране Babilonskog, Кинеског, Hebrejskog и Islamic цивилизације. Синодички месец од 29,53 дана је пружио природан циклус за праћење садња сезоне, верске церемоније и плимних узорака.
Механички сатови и проблем дужине
Изум механичких сатова у 13-том столећу Европи је трансформисао друштво. Црквени звонови, регулирани од стране escapement механизама, су стандардизирали дневне распореде кроз заједнице. Али ти rani сатови су били точни само око 15 минута по дану.
Велики времена изазов 18-tog столећа је био проблем дужине. На мору, navegator је могао одредити широку од звезда, али дужина је захтевала знати точно време у референтној локацији. У 1761., John Harrison's морски chronometer H4 је достигнуо точност од око 5 секунди по дану — довољно за одредити дужину унутар nautičke миље. Овај пробој је омогућио безбедну oceanu навигацију и глобалне търговине.
Стандардно време и времене зоне
Пре телеграфа и железнице, сваки град је чувao своје локално Sunčevo време. Подне у Бостону је била неколико минута другачије од подне у New York. Док су железнице повезале градове у 19. столећу, овај chaoas је постао опasan — возови на истој trati би могли бити на различитим сатовима.
У 1884., Međunarodni Meridian Conference у Washingtonu, D.C. је успоставила Greenwich Meridian као primarni meridian и подeljena је света у 24 времене зоне. То је била прва глобална времена стандард, и то је положила темеља за међународну координацију врemenског мереења.
Атомски сатови и UTC
Quarcni кристални осцилатор, развијен у 1920-ima, је побољšao времена мереење точности у разломљене секунде по дану. Али права револуција је дошла 1955. с првим практичним cesium атомским сатом у National Physical Laboratory у Engleskoj.
Атомски сатови мере време бројањем осцилација атома — cesium-133 атоми вибрира точно 9.192.631.770 пута у секунди, фреквенција тако стабилна да модерни атомски сатови неће добити или изгубити секунду у 300 milijun години.
У 1972., Coordinated Universal Time (UTC) је успостављено као светског грађанског врemenског стандарда. UTC је одржавано од стране Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) користећи пондерисани просек од преко 400 атомских сатова у 80 лабораторија дилeм света. Скок секунде се повремено додаје да би UTC остао усклађен с Земљином лако неправилном ротацијом.
GPS и релативистичка ера
Global Positioning System, потпуно операционалан 1995., је био први civilнi технологија која је захтевала релативистичке времена исправљања. GPS сателити круче у око 20.200 км nadmorske висине где је гравитација слабија. Њихови сатови теку око 45 микросекунди по дану брже него сатови на tlu (гравитационална времена дилатација), али њихова орбитална брзина узрокује сатове да теку око 7 микросекунди по дану спорије (специјална релативистичка времена дилатација). Нето учинак је +38 микросекунди по дану.
Без исправљања за релативност, GPS позиције би driftale за око 10 км по дану. Успех GPS је доказао да релативистичка врemenска мереење није само теоријска физика — то је битна инженјеринга.
Coordinated Lunar Time — Следеће поглавље
У априлу 2024., Бела кућа је упутила NASA-и да успостави Coordinated Lunar Time (LTC) — проширујући прецизно времена мереење од Земљине орбите до месечеве površine. Као UTC, LTC ће бити одређен mrežom атомских сатова, али ће узети у обзир месечеву слабију гравитацију, где сатови теку 56,02 микросекунде брже по дану.
Од сунчаних сатова до атомских сатова до Месеца — сваки корак у врemenskom мереењу је проширио људски дохват. Coordinated Lunar Time је најновије поглавље у причи која се протеже натраг 5.500 години, и омогућиће следећу велику еру експлорације.