Ketepatan dalam Pengawalan Waktu jam atom dan Pelayan Masa

Perkembangan jam atom sepanjang abad kedua puluh telah menjadi asas kepada banyak teknologi yang kita gunakan sehari-hari. Tanpa jam atom banyak inovasi abad kedua puluh semata-mata tidak akan wujud.

Komunikasi satelit, kedudukan global, rangkaian komputer dan Internet tidak akan dapat berfungsi seperti yang kita gunakan jika bukan untuk jam atom dan ketepatan ultra dalam ketepatan waktu.

Jam atom adalah kronometer yang sangat tepat yang tidak kehilangan jutaan tahun yang kedua. Sebagai perbandingan jam digital mungkin kehilangan satu kali setiap minggu dan jam mekanik yang paling tepat akan kehilangan lebih banyak masa.

Alasan ketepatan jam atom yang luar biasa adalah bahawa ia didasarkan pada ayunan satu atom. Satu ayunan hanyalah sekadar getaran pada tahap tenaga tertentu dalam kes jam atom yang paling banyak berdasarkan kepada resonans atom caesium yang berosilasi tepat pada waktu 9,192,631,770 setiap detik.

Banyak teknologi kini bergantung pada jam atom untuk ketepatan yang tidak terkawal. Sistem pos global adalah contoh utama. Satelit GPS semuanya mempunyai jam atom dan maklumat masa ini digunakan untuk menyelesaikan kedudukan. Oleh kerana satelit GPS berkomunikasi menggunakan gelombang radio dan mereka bergerak pada kelajuan cahaya (180,000 batu sesaat dalam vakum), ketidaktepatan yang kecil pada masa itu boleh membuat kedudukan tidak tepat oleh ratusan batu.

Satu lagi aplikasi yang memerlukan penggunaan jam atom adalah dalam rangkaian komputer. Apabila komputer bercakap antara satu sama lain di seluruh dunia adalah penting bahawa mereka semua menggunakan sumber masa yang sama. Jika tidak, urus niaga sensitif masa seperti membeli-belah Internet, tempahan dalam talian, bursa saham dan juga menghantar e-mel adalah hampir mustahil. E-mel akan tiba sebelum mereka dihantar dan item yang sama di tapak membeli-belah Internet boleh dijual kepada lebih dari satu orang.

Atas sebab ini, skala masa global yang dipanggil UTC (Masa Teragih Sejagat) berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom telah dibangunkan. UTC dihantar ke rangkaian komputer melalui pelayan masa. Kebanyakan pelayan masa menggunakan NTP (protokol masa rangkaian) untuk mengedarkan dan menyegerakkan rangkaian.

pelayan masa NTP boleh menerima masa UTC dari sejumlah sumber yang paling biasa jam atom di atas sistem GPS boleh digunakan sebagai sumber UTC oleh pelayan masa yang disambungkan ke antena GPS.

Kaedah lain yang biasa digunakan oleh NTP pelayan masas adalah untuk menggunakan transmisi radio gelombang panjang yang disiarkan oleh beberapa makmal fizik kebangsaan. Walaupun tidak terdapat di mana-mana dan agak mudah terdedah kepada topografi tempatan, siaran menyediakan kaedah yang selamat untuk menerima sumber masa.

Sekiranya tiada kaedah ini tersedia maka sumber waktu UTC boleh diterima dari Internet walaupun ketepatan dan keselamatan tidak dijamin.

Jawatan ini telah ditulis oleh

Stuart

Bacaan berkaitan