Попитахме Франтишек Кундрацик от Факултета по математика и физика на Карловия университет в Братислава.

защо

Време за отглеждане

Древните цивилизации наблюдавали редуването на деня и нощта, а също така забелязали движението на Слънцето по небето. В резултат на това те започнаха да определят дните. Лунните фази от своя страна им помогнаха да разделят времето на месеци и да редуват сезоните в години. Постепенно хората изобретяват различни начини за измерване на времето, но един ги свързва - всички изобретения измерват времето въз основа на редовно повтарящи се природни събития.

Времето и сезоните започнаха да бъдат важни за хората, когато се включиха в земеделието. „Те трябваше да знаят дали могат да засадят или пролетта все още не е дошла в истинския смисъл на думата и това беше само локално затопляне. Египтяните най-често се споменават в литературата, защото те чакат наводненията на Нил, които оплождат околните полета и за тях е било важно да знаят кога ще настъпи потопът. Те наблюдавали звездите и знаели, че когато звездата Сириус се появи на сутрешното небе, потопът няма да закъснее. Още по това време беше създадено разделение на период от време - година, която продължи 365 дни, отколкото днес. Знаеше се също, че това не е напълно точна стойност, но около веднъж на 4 години такъв календар изпреварва един ден пред реалността “, обяснява физикът Кундрачик.

Шумери и египтяни

Причината, поради която един ден има 24 часа и час 60 минути и минута 60 секунди, или защо е 12 месеца, трябва да търсим при старите шумери през четвъртото до третото хилядолетие пр. Н. Е.

„Шумерите използваха система от 60, защото числото 60 може да бъде прецизно разделено на половинки, трети, четвърти, пети и шести. Тази система от лесно делими числа е била използвана за разделяне на една година по ден или за разделяне на кръг и еклиптика на дванадесет и два часови секции, създавайки животно, в което всеки знак има 30 градуса. ”Броят до 12 винаги е бил популярен. Имахме 12 месеца, 12 зодии, 12 апостоли.

Дванадесет - дузина, много популярна мярка в нашия регион. Има много теории защо един ден има 2х12 часа. Един от тях казва, че е така, защото древните цивилизации са броили на пръсти. Отначало обаче те не са броили цели пръсти, а само техните отделни статии. Ако отворите лявата длан и преброите отделните връзки на останалите пръсти с върха на палеца, ще получите числото 12. Дванадесет часа през деня и 12 през нощта, а ние имаме 24-часов ден.

Gap година

Фактът, че една година има 365 дни, вече се научава от първокурсниците. Въпреки това, тропическата година, т.е. времето, в което Земята обикаля около Слънцето, е повече от 365 дни, точно 365,24219 дни. По този начин една календарна година е с около четвърт ден по-кратка от тропическата година. Трябва да компенсираме тази разлика от време на време, по-точно на всеки четири години. „Първият ден на пролетта е от решаващо значение за началото на вегетационния сезон. Ето защо искаме този ден да бъде по едно и също време всяка година. Тъй като обаче тропическата година няма точно 365 дни, след четири години получаваме допълнителен един цял ден. Ако нямаше високосна година и този ден не се добави към 28 февруари, тогава може да се случи пролетта постепенно да премине към лятото и това би било истинска бъркотия. “Високосната година вече беше въведена в римския юлиански календар, но нито това изчисление беше съвсем точно, тъй като в края на всяка година не оставаше точно четвърт от деня, а само 0,24219. Ами това?

„През вековете по този начин се натрупват няколко дни неточност. Григориански календар в Следователно 1582 г. прави нова корекция, за да коригира грешка във времето, която се натрупва за сто години. Въпреки факта, че сто е кратно на четири, цели векове не са високосни години ", описва сегашната календарна система Kundracik. Дори това обаче не е напълно точно изчисление, защото след хиляда години ще има промяна от 7,81 дни, което ще бъде в допълнение към реалността. „Следователно, въпреки че вековете не са пропускливи, всеки четвърти век все още е пропусклив. Следователно годините 1700, 1800 и 1900 не са високосна, а 2000 е. “По този начин се изравняват разликите между тропическата и календарната година.

Скок втори

Точно както един ден се добавя към календара на всеки четири години, понякога, но на нередовни интервали, една секунда се добавя или премахва в системата за атомно синхронизиране на UTC от 1972 г. насам. "Нашите дни са получени от средното време на въртене на Земята около собствената си ос, но то също се променя. Той може да ускорява или забавя в зависимост от това как масата се разпределя на повърхността и вътре в Земята. Например ледниците на полюсите образуват маса. Ако се стопят, масата ще се премести в района на екватора и Земята ще се забави малко. "

Също така, когато се случи голямо земетресение и материята се движи в Земята, скоростта на нейното въртене също леко се променя, променяйки времето на средния ден. На практика това означава, че вторият към деня се добавя или премахва при необходимост. Ние го наричаме високосна секунда.

Лятно и зимно време

Следователно от днес зимното време, което е естествено, отново важи. Лятното часово време беше представено за първи път през 1916 г. и то само в няколко европейски държави. На територията на Чехословакия лятното часово време работеше с прекъсвания от 40-те години, като годишното лятно часово време беше въведено само в 1979 г. "В миналото енергията беше скъпа, така че преместването на часовника, така че да не се налага да свети толкова много, имаше смисъл. Днес, според изчисленията, лятното часово време спестява едва 0,5% от потреблението на енергия, което е нищожно. Затова често се спори дали промяната на времето е отменена или не ", завършва историята на времето на физиците.

Най-точният часовник контролира атомите

Атомният часовник се превърна в най-точния часовник в света. Те измерват времето, използвайки резонансната честота на атомите. "Точното отчитане на времето се повлия от температурата или влажността. Следователно хората са открили нещо, което не се влияе от никакви външни условия. Те бяха процеси в атоми. Той работи чрез освобождаване на атоми от нагрет цезий, рубидий или итербий и създаване на техническо устройство, което може да измерва редовните трептения на тези атоми. Например атом цезий (Cs) прави 9 129 631 770 трептения в секунда. Това са най-точните часовници, защото атомите се държат еднакво, независимо дали е топло, студено или влажно. Днешните модерни атомни часовници са толкова точни, че дори да са били на възраст 15 милиарда години, отклонението им от реалното астрономическо време няма да надвишава минута ", разкрива физикът Кундрачик. Атомното време е изключително важно, например с GPS устройства, които определят вашата позиция, като измерват времето, необходимо на радиосигнала от сателит да премине към вас. Неточното синхронизиране би забранило навигацията.

Какво време?

Хората възприемат времето като последователност между събитията. „Това означава, че ако има причина, ще има известно време. Ако включа печката, водата ще започне да кипи известно време. Ние възприемаме времето като нещо, което излиза извън нас, но знаем, че всичко е в ред. В крайна сметка дъщеря не се ражда преди майка. Следователно времето е обвързано с някои събития, следващи едно след друго. Хората постепенно изобретиха мерни единици за този плавен поток ", казва Кундрацик за мистериозното количество.

Така се измерва времето

15 век пр. Н. Е. - Слънчев часовник

Древният метод използвал въртенето на Земята за измерване на времето, което кара Слънцето да се движи по небето. Хвърля сянка с помощта на сянка и показва времето. Едно от първите устройства за определяне на времето през сенките датира от около 1500 г. пр. Н. Е. н. л. Често се използваха стенни слънчеви часовници, които бяха разположени по фасадите на сградите.

15 - 14 век пр. Н. Е. - Воден часовник

В един момент хората започнаха да се налага да измерват времето, дори когато беше облачно или нощ. Затова те започнаха да измислят други методи за измерване на времето, например слънчеви часовници. Водният часовник работеше, като капеше вода от един контейнер на редовни интервали в друг контейнер. Не е известно къде точно са били използвани за първи път, но често се споменават Вавилон и Китай. Те обаче са били широко използвани особено в Древна Гърция, където са били наричани клепсидра - воден крадец. Чрез тях например те определят едно и също време на защита и за двете страни, участващи в съда.

150 p.n.l - 335 n. л - Пясъчен часовник

Те се основават на подобен принцип като водния часовник, при който водата не е основната роля, а пясъкът. За измерване на времето те използват неговото движение, причинено от гравитацията. Пясъчният часовник се състои от две стъклени колби, поставени една над друга, които са свързани с тясно гърло, през което пясъкът преминава от горния бряг към долния.

520 - Свещи

Измерването на свещта работи чрез измерване на времето въз основа на загубата на изгорял восък или парафин. Някои свещи носеха везни, които помагаха да се определят мерните единици. Такива измервания са повлияни от различни смущения, като вятъра. Свещите са били широко използвани през Средновековието по нашите географски ширини, особено в църквите и манастирите.

13 - 14 век - Механичен часовник

Първите механични часовници с тежести и система от зъбни колела, регулиращи работата на машината, са кули. Нямат ръце, просто бият време. Часовникът се задвижваше от гравитационната енергия на низходяща тежест, която задвижваше зъбните колела. Ръцете постепенно се увеличиха.

6 - 17 век - махало часовник

Принципът на махалото е открит около 1600 г. от италианския астроном Галилео Галилей. Има идеята да построи механична машина, която да отчита трептенията на махалото и да показва времето през зъбното колело. Той обаче никога не е проектирал махало часовник. Те са направени от сина му Винченцо и усъвършенствани от холандеца Кристиан Хюйгенс. Махаловият часовник отдавна се е превърнал в основния начин за измерване на времето.

17 век - преносим часовник

Такива часовници имат пръстен вместо махало, който се колебае около оста си поради струната. Трептенията на такъв пръстен са много по-малко засегнати от движението по време на тяхното предаване, отколкото при махаловите часовници.

20 век - Кварцов часовник

В началото на 20 век се появяват електронни хронометристи. Започна ерата на малките часовници. Те намериха място не само на ръката, но и на пръста и врата. Повечето от днешните часовници не съдържат махало или трептящ пръстен, а трептящ кварцов кристал, който започва да се използва през 1927 г. Трептенията на кристала се причиняват от електрически импулси и времето се измерва чрез преброяване на трептенията на кристала. Тъй като честотата на трептенията на кварцовия кристал е много стабилна, такива часовници са много по-точни в сравнение с механичните.