Behalten Sie den Überblick über die Welten Zeit und Schwierigkeiten bei der Synchronisation
Geschrieben von Stuart on Dezember 29th, 2008
Bis 1967 wurde die Sekunde mit der Bewegung der Erde definiert, die sich einmal jede 24-Stunden um ihre Achse dreht, und es gibt 3,600-Sekunden in dieser Stunde und 86,400 in 24.
Das wäre gut, wenn die Erde pünktlich wäre, aber das ist es nicht. Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde ändert sich jeden Tag um Tausende von Nanosekunden, was zu einem großen Teil auf Wind und Wellen zurückzuführen ist, die sich um die Erde drehen und einen Widerstand erzeugen.
Im Laufe von Tausenden von Tagen können diese Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit dazu führen, dass der Spin der Erde nicht mehr mit den hochpräzisen Atomuhren übereinstimmt, die wir zur Aufrechterhaltung des UTC-Systems verwenden (Coordinated Universal Time) ticken über. Aus diesem Grund wird die Erdrotation mit Hilfe der fernen Blitze einer Art kollabierten Stern, einem sogenannten Quasar, der viele Millionen Lichtjahre entfernt mit einem ultrapräzisen Rhythmus blinkt, überwacht und zeitlich abgestimmt. Indem man den Spin der Erde gegen diese weit entfernten Objekte beobachtet, kann man herausfinden, um wie viel sich die Rotation verlangsamt hat.
Sobald eine Sekunde der Verlangsamung aufgebaut wurde, hat der Internationale Earth Rotation Service (IERS), empfiehlt a Schaltsekunde hinzugefügt werden, in der Regel am Ende des Jahres.
Andere Komplikationen entstehen, wenn es darum geht synchronisieren die Erde auf eine Zeitskala. In 1905 zeigte Albert Einsteins Relativitätstheorie, dass es keine absolute Zeit gibt. Jede Uhr, überall im Universum, tickt mit einer anderen Geschwindigkeit. Für GPS ist dies ein enormes Problem, da sich herausstellt, dass die Uhren der Satelliten um fast 40,000 Nanosekunden pro Tag relativ zu den Uhren auf dem Boden abweichen, weil sie hoch über der Erdoberfläche (und daher in einem schwächeren Gravitationsfeld) liegen bewegen sich schnell relativ zum Boden.
Und während das Licht in dieser Zeit vierzigtausend Fuß zurücklegen kann, können Sie das Problem sehen. Die Einstein-Gleichungen, die zuerst in 1905 und 1915 niedergeschrieben wurden, werden verwendet, um diese Zeitverschiebung zu korrigieren, so dass das GPS funktioniert und die Flugzeuge sicher navigieren können GPS NTP-Server um die richtige Zeit zu erhalten.
Dieser Beitrag wurde geschrieben von Stuart
