Mengukur masa berlalu telah menjadi tumpuan manusia sejak awal peradaban. Secara beransur-ansur, masa mengukur melibatkan menggunakan beberapa bentuk kitaran berulang untuk mengetahui berapa banyak masa yang telah berlalu. Secara tradisinya kitaran berulang ini telah didasarkan pada pergerakan langit seperti hari sebagai revolusi Bumi, sebulan menjadi orbit seluruh bumi oleh bulan dan satu tahun menjadi orbit bumi matahari.

Memandangkan teknologi kami berkembang, kami dapat mengukur masa dalam kenaikan yang lebih kecil dan lebih kecil daripada jam tangan yang membolehkan kami menghitung jam, jam mekanikal yang membolehkan kami memantau minit, jam elektronik yang membolehkan untuk pertama kali merekodkan detik ke saat yang tepat umur jam atom di mana masa boleh diukur ke nanodetik.

Dengan kemajuan dalam kronologi yang telah membawa kepada teknologi seperti Jam NTP, pelayan jam, jam atom, satelit GPS dan komunikasi global moden, datang dengan satu lagi teka-teki: ketika memulakan hari dan kapan ia selesai.

Kebanyakan orang menganggap hari adalah jam 24 dan ia berjalan dari tengah malam hingga tengah malam. Walau bagaimanapun, jam atom telah mendedahkan kepada kita bahawa sehari bukan jam 24 dan sebenarnya panjang hari berbeza (dan sebenarnya bertambah secara beransur-ansur dari masa ke masa).

Selepas jam atom dikembangkan, terdapat panggilan daripada banyak sektor untuk menghasilkan skala masa global. Yang menggunakan ultra sifat tepat jam atom untuk mengukur lulusnya tetapi juga satu yang mengambil kira putaran Bumi. Gagal untuk mengambil kira sifat berubah dari satu hari akan bermakna mana-mana skala masa statik akhirnya akan hanyut dengan hari perlahan-lahan hanyut ke dalam malam.

Untuk mengimbangi ini skala masa global dunia, yang dipanggil UTC (diselaraskan sejagat) mempunyai tambahan detik ditambah (detik lompat) untuk memastikan bahawa tiada drift. Masa UTC dijaga oleh buruj atom jam c dan dimanfaatkan oleh moden teknologi seperti pelayan masa NTP yang memastikan rangkaian komputer semuanya berjalan tepat pada masa yang tepat.

Berikutan kejayaan penyelidik Denmark bekerja bersempena dengan NIST (Institut Kebangsaan untuk Piawaian dan Masa), yang melancarkan jam atom dunia yang paling tepat pada awal tahun ini; Saintis Jerman telah memasuki perlumbaan untuk membina jam tangan yang paling tepat di dunia.

Penyelidik di Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) di Jerman menggunakan kaedah spektroskopi baru untuk menyiasat sistem atom dan molekul dan berharap dapat mengembangkan jam berdasarkan atom aluminium tunggal.

jambatan jam atom digunakan untuk navigasi satelit (GPS), sebagai rujukan untuk rangkaian komputer Pelayan NTP dan kawalan lalu lintas udara secara tradisinya berdasarkan pada atom sesium. Walau bagaimanapun, generasi jam atom yang akan datang, seperti yang diperkenalkan oleh NIST yang dikatakan tepat dalam masa sejam setiap juta tahun 300, menggunakan atom dari bahan lain seperti strontium yang dikatakan saintis boleh menjadi lebih tepat daripada sesium .

Para penyelidik di PTB memilih untuk menggunakan atom aluminium tunggal dan percaya bahawa mereka sedang dalam perjalanan untuk membangunkan jam paling tepat yang pernah ada dan percaya terdapat potensi besar bagi peranti sedemikian untuk membantu kita memahami beberapa aspek fizik yang lebih rumit.

Tanaman semasa jam atom membolehkan teknologi seperti navigasi satelit, kawalan lalu lintas udara dan penyegerakan masa rangkaian menggunakan Pelayan NTP tetapi dipercayai peningkatan ketepatan generasi jam atom yang akan datang boleh digunakan untuk mendedahkan beberapa sifat yang lebih enigmatic sains kuantum seperti teori rentetan.

Para penyelidik mendakwa jam baru akan memberikan ketepatan sedemikian sehingga mereka dapat mengukur perbezaan minit dalam graviti ke dalam setiap sentimeter di atas paras laut.

Mengatakan masa mungkin kelihatan seperti hari ini dengan bilangan peranti yang memaparkan masa kepada kami dan dengan ketepatan yang luar biasa peranti seperti jam atom dan pelayan masa rangkaian ia agak mudah untuk melihat bagaimana kronologi telah diambil untuk diberikan.

Ketepatan nanosekond yang menguasai teknologi seperti sistem GPS, kawalan lalu lintas udara dan Pelayan NTP sistem (Protokol Masa Rangkaian) adalah jauh dari potongan pertama yang dicipta dan dikuasakan oleh pergerakan matahari di seluruh langit.

Jam cepat matahari sebenarnya adalah jam sebenar yang pertama tetapi mereka jelas mengalami kelemahan mereka - seperti tidak bekerja pada waktu malam atau dalam cuaca mendung, bagaimanapun, dapat memberitahu masa ini secara tepat adalah inovasi lengkap untuk tamadun dan membantu masyarakat yang lebih berstruktur.

Walau bagaimanapun, bergantung kepada badan angkasa untuk menjejaki masa seperti yang telah kita lakukan selama beribu-ribu tahun, tidak akan terbukti menjadi asas yang boleh dipercayai untuk mengukur masa sebagaimana yang ditemui oleh ciptaan jam atom.

Sebelum jam atom, jam elektronik memberikan ketepatan tertinggi. Ini dicipta pada pergantian abad yang lalu dan sementara mereka banyak kali lebih dipercayai daripada jam mekanikal mereka masih hanyut dan akan kehilangan satu atau dua kali setiap minggu.

Jam elektronik yang digunakan dengan menggunakan ayunan (getaran di bawah tenaga) kristal seperti kuarza, bagaimanapun, jam atom menggunakan resonans atom individu seperti cesium yang begitu banyak getaran sesaat ia menjadikannya sangat tepat (jam atom moden tidak hanyut walaupun setiap saat 100 juta tahun).

Sebaik sahaja ketepatan masa jenis ini ditemui, ia menjadi jelas bahawa tradisi kita menggunakan putaran bumi sebagai cara untuk memberitahu masa tidak tepat seperti jam atom ini. Terima kasih kepada ketepatan mereka kemudiannya mendapati putaran Bumi tidak tepat dan akan perlahan dan mempercepatkan (dengan jumlah minima) setiap hari. Untuk mengimbangi ini UTC masa global global (Masa Universal yang diselaraskan) mempunyai tambahan saat ditambah satu atau dua kali setahun (Leap seconds).

Jam atom menyediakan asas UTC yang digunakan oleh ribuan Pelayan NTP untuk menyegerakkan rangkaian komputer.

Kronologi - kajian masa - telah menyediakan sains dan teknologi dengan beberapa inovasi dan kemungkinan yang luar biasa. Dari jam atom, Pelayan NTP dan sistem GPS, kronologi yang benar dan tepat telah mengubah bentuk dunia.

Masa dan cara ia dikira telah menjadi tumpuan umat manusia sejak tamadun terawal. Ahli kronologi awal menghabiskan masa mereka untuk menubuhkan kalendar tetapi ini membuktikan menjadi lebih rumit daripada yang dibayangkan dahulu terutamanya kerana bumi mengambil masa lebih daripada satu perempat hari lebih daripada hari-hari 365 untuk mengorbit matahari.

Menetapkan bilangan hari lompat yang betul adalah salah satu cabaran yang pertama dan memerlukan beberapa percubaan pada kalender sehingga kalendar Gregorian moden diterima pakai oleh dunia.

Apabila ia datang kepada masa pemantauan pada tahap yang lebih rendah, kemajuan besar dibuat oleh Galileo Galilei yang akan membina jam pendulum pertama jika hanya kematiannya tidak mengganggu rancangannya. Pendulums akhirnya dicipta oleh Christiaan Huygens dan menyediakan sekilas pertama yang tepat memantau masa sepanjang hari.

Langkah-langkah seterusnya dalam kronologi tidak dapat berlaku walaupun sehingga kita mempunyai pemahaman yang lebih baik mengenai masa itu sendiri. Newton (Sir Isaac) mempunyai idea pertama dan mempunyai masa tanggapan adalah mutlak "dan akan mengalir" sama "untuk semua pemerhati. Ini akan menjadi idea yang jelas kepada Newton kerana ramai di antara kita menganggap masa yang tidak berubah tetapi itu Einstein dalam teori relativiti khasnya yang mencadangkan bahawa pada hakikatnya masa itu tidak tetap dan akan berbeza kepada semua pemerhati.

Idea Einstein yang terbukti betul dan model masa dan ruangnya membuka jalan bagi banyak teknologi moden yang kita ambil hari ini seperti jam atom.

Walau bagaimanapun, kronologi tidak berhenti di situ, pengawal masa sentiasa mencari jalan untuk meningkatkan ketepatan dengan jam atom moden yang tepat sehingga mereka tidak akan kehilangan jutaan tahun yang lalu.

Terdapat tokoh penting lain dalam dunia kronologi moden juga. Profesor David Mills dari University of Delaware menyusun protokol dalam 1980 untuk menyegerakkan rangkaian komputer.

Protokol Masa Rangkaiannya (NTP) kini digunakan dalam sistem komputer dan rangkaian di seluruh dunia melalui pelayan masa NTP. A Pelayan NTP memastikan komputer di sisi bertentangan dunia dapat berjalan tepat pada masa yang sama.

Ia adalah salah satu markah tanah yang paling ikonik di dunia. Berdiri bangga di Parlimen, Big Ben meraikan ulang tahun 150nya. Namun walaupun hidup dalam usia jam atom dan pelayan masa NTP, ia adalah salah satu jam tangan yang paling banyak digunakan di dunia dengan beratus-ratus ribu orang London yang bergantung pada keributannya untuk menetapkan jam tangan mereka.

Big Ben sebenarnya adalah nama loceng utama di dalam jam yang mencipta perempat jam bersuara tetapi loceng tidak mula berbunyi apabila jam pertama dibina. Jam mula memelihara masa pada 31 Mei 1859, manakala loceng tidak menyerang buat kali pertama sehingga Julai 11.

Ada yang mendakwa belon belon dua belas dinamakan Sir Benjamin Hall Ketua Pesuruhjaya Kerja yang bekerja pada projek jam (dan dikatakan seorang lelaki yang lilitan besar). Lain-lain mendakwa loceng itu dinamakan selepas peninju kelas berat Ben Caunt yang berjuang di bawah Big Ben moniker.

Mekanisme jam lima ton berfungsi seperti jam tangan raksasa dan luka tiga kali seminggu. Ketepatannya jika ditala dengan menambahkan atau mengeluarkan duit lama pada pendulum yang agak jauh dari ketepatan jam atom moden dan Pelayan NTP sistem menjana dengan tepat ketepatan nanosecond.

Walaupun Big Ben dipercayai oleh puluhan ribu orang London untuk memberikan masa yang tepat, jam atom moden digunakan oleh berjuta-juta kita setiap hari tanpa menyedarinya. Jam atom adalah asas bagi sistem navigasi satelit GPS yang kita ada di dalam kereta kita dan mereka juga menyimpan internet yang disegerakkan dengan cara NTP server masa (Protokol Masa Rangkaian).

Mana-mana rangkaian komputer boleh disegerakkan ke jam atom dengan menggunakan khusus Pelayan NTP. Peranti ini menerima masa dari jam atom, sama ada melalui sistem GPS atau penghantaran radio pakar.

Senjata Nuklear, komputer, GPS, jam atom dan karbon dating - terdapat banyak lagi atom daripada yang anda fikirkan.

Sejak permulaan abad ke-20 manusia telah terobsesi dengan atom dan minutiae alam semesta kita. Sebahagian besar bahagian pertama abad yang lalu, manusia menjadi taksub dengan memanfaatkan kuasa tersembunyi atom, yang diturunkan kepada kita oleh karya Albert Einstein dan dimuktamadkan oleh Robert Oppenheimer.

Walau bagaimanapun, lebih banyak lagi penerokaan atom kita daripada senjata sahaja. Kajian atom (mekanik kuantum) telah menjadi asas kepada kebanyakan teknologi moden seperti komputer dan Internet. Ia juga berada di barisan hadapan kronologi - pengukuran masa.

Atom memainkan peranan penting dalam ramalan masa dan masa. Jam atom, yang digunakan di seluruh dunia oleh rangkaian komputer menggunakan Pelayan NTP dan sistem teknikal lain seperti kawalan trafik udara dan navigasi satelit.

Jam atom kerja dengan memantau ayunan kekerapan yang sangat tinggi atom individu (secara tradisional cesium) yang tidak pernah berubah pada keadaan tenaga tertentu. Oleh kerana atom cesium bergema selama 9 bilion kali setiap saat dan tidak mengubah frekuensi ia membuat m sangat tepat (kehilangan kurang dari satu saat setiap 100 juta tahun)

Tetapi atom juga boleh digunakan untuk bekerja bukan sahaja tepat dan tepat tetapi ia juga boleh digunakan dalam menentukan umur objek. Karbon dating adalah nama yang diberikan kepada kaedah ini yang mengukur kerosakan semula jadi atom karbon. Kita semua dibuat terutamanya dari karbon dan seperti unsur-unsur lain 'penghancuran karbon' dari masa ke masa di mana atom kehilangan tenaga dengan mengeluarkan zarah pengionan dan radiasi.

Dalam beberapa atom seperti uranium ini berlaku dengan sangat cepat, bagaimanapun, atom-atom lain seperti besi sangat stabil dan sangat merosot, sangat perlahan. Karbon, sementara ia mereput lebih cepat daripada besi masih lambat untuk kehilangan tenaga tetapi kehilangan tenaga tepat dari masa ke masa jadi dengan menganalisis atom karbon dan mengukur kekuatannya, ia dapat dipastikan dengan tepat apabila karbon terbentuk semula.

Berikutan laporan media baru-baru ini mengenai kekurangan pelaburan dalam Sistem Navigasi Global Global Amerika Syarikat - GPS (Global Positioning System) dan kegagalan berpotensi penerima navigasi pada tahun-tahun kebelakangan ini, pakar penyegerakan masa, Galleon Systems, ingin memastikan semua pelanggan mereka bahawa kegagalan GPS rangkaian tidak akan menjejaskan semasa Pelayan masa NTP GPS.

Laporan media baru-baru ini berikutan kajian oleh pejabat akauntabiliti kerajaan AS (GAO), yang menyimpulkan salah urus dan kekurangan pelaburan bermakna beberapa bilangan satelit operasi 31 mungkin jatuh ke bawah 24 pada masa-masa di 2011 dan 2012 yang akan menghalang ketepatannya.

Walau bagaimanapun, Makmal Fizikal Kebangsaan UK yakin bahawa sebarang masalah potensi kemudahan navigasi GPS tidak akan menjejaskan maklumat masa yang digunakan oleh Pelayan NTP GPS.

Jurucakap Makmal Fizikal Kebangsaan UK mengesahkan bahawa maklumat masa tidak akan terpengaruh oleh sebarang kemungkinan kegagalan satelit masa depan.

"Dianggarkan sebagai risiko 20% di 2011-2012 bilangan satelit dalam konstelasi GPS boleh jatuh di bawah 24 pada masa-masa.

"Jika itu berlaku, mungkin sedikit pengurangan kedudukan ketepatan penerima GPS pada beberapa masa, dan khususnya mereka mungkin mengambil masa yang lebih lama untuk mendapatkan pembetulan di beberapa lokasi ketika pertama kali dikuasai. Walau bagaimanapun, kesannya akan menjadi kemerosotan prestasi, dan bukannya menyelesaikan kegagalan untuk beroperasi.

"Penerima masa GPS tidak mungkin terjejas dengan ketara kerana, apabila ia menentukan kedudukannya apabila dihidupkan, setiap satelit yang diperhatikan menyediakannya dengan maklumat masa yang berguna. Pengurangan kecil dalam bilangan satelit yang sepatutnya tidak merendahkan prestasinya. "

penyegerakan masa pada rangkaian komputer sering dilakukan oleh Pelayan NTP. pelayan masa NTP tidak menjana apa-apa maklumat masa mereka sendiri tetapi hanya cara berkomunikasi dengan jam atom.

Ketepatan jam atom banyak dibincangkan. Ramai di antara mereka boleh mengekalkan masa untuk ketepatan nanosecond (bilion detik) yang bermakna mereka tidak akan melangkaui ketepatan kedua dalam beratus-ratus juta tahun.

Walau bagaimanapun, apa yang kurang difahami dan dibincangkan adalah mengapa kita perlu mempunyai jam yang tepat, selepas semua kaedah tradisional untuk menjaga masa seperti jam mekanikal, jam tangan elektronik dan menggunakan putaran bumi untuk menjejaki hari telah terbukti boleh dipercayai selama ribuan tahun.

Walau bagaimanapun, perkembangan teknologi digital sejak beberapa tahun kebelakangan ini telah hampir bergantung sepenuhnya pada ketepatan ultra tinggi jam atom. Salah satu aplikasi yang paling banyak digunakan untuk jam atom adalah dalam industri komunikasi.

Selama bertahun-tahun sekarang panggilan telefon yang diambil di kebanyakan negara perindustrian kini ditransmisikan secara digital. Walau bagaimanapun, kebanyakan kabel telefon hanyalah kabel tembaga (walaupun banyak syarikat telefon kini melabur dalam optik serat) yang hanya boleh menghantar satu paket maklumat pada satu masa. Walau bagaimanapun wayar telefon perlu membawa banyak perbualan ke bawah wayar yang sama pada masa yang sama.

Ini dicapai oleh komputer di bursa yang beralih dari satu perbualan ke ribuan kali setiap detik dan semua ini perlu dikawal oleh ketepatan nano-kedua jika tidak, panggilan akan menjadi langkah demi langkah dan akan menjadi jumbled - oleh itu keperluan. Jam atom; telefon bimbit, TV digital dan komunikasi Internet menggunakan teknologi yang serupa.

Ketepatan jam atom juga menjadi asas bagi navigasi satelit seperti GPS (sistem kedudukan global). Satelit GPS mengandungi jam atom onboard yang menjana dan menghantar isyarat masa. Penerima GPS akan menerima empat isyarat tesis dan menggunakan maklumat masa untuk mengetahui berapa lama penghantaran yang diperlukan untuk mencapainya dan oleh itu kedudukan penerima di Bumi.

Sistem GPS semasa adalah tepat untuk beberapa meter tetapi untuk memberi petunjuk tentang bagaimana ketepatan penting, hanyut satu saat a jam GPS boleh melihat penerima GPS tidak tepat oleh lebih dari 100 ribu batu (kerana jarak jauh yang besar dan oleh itu transmisi mengambil satu saat).

Banyak teknologi yang bergantung pada jam atom menggunakan Pelayan NTP sebagai cara pilihan untuk berkomunikasi dengan jam atom membuat NTP server masa salah satu peralatan penting dalam industri komunikasi.

Terdapat pelbagai cara perkakasan dan perisian untuk melindungi komputer. Perisian anti-virus, firewall, spyware dan router untuk menamakan tetapi beberapa namun mungkin alat yang paling penting untuk menjaga keselamatan rangkaian sering yang paling terabaikan.

Salah satu sebab untuk ini adalah bahawa pelayan rangkaian masa sering dirujuk sebagai NTP server masa (selepas protokol Network Time Protocol) tugas utama ialah penyegerakan masa dan bukan keselamatan.

Oleh yang demikian Pelayan NTPTugas utama adalah untuk mendapatkan isyarat masa dari sumber UTC (Masa Universal yang diselaraskan) yang kemudiannya mengedarkannya di antara rangkaian, memeriksa jam pada setiap peranti sistem dan memastikan ia berjalan dalam penyegerakan dengan UTC.

Di sinilah banyak pentadbir rangkaian jatuh. Mereka tahu bahawa penyegerakan masa adalah penting untuk keselamatan komputer. Tanpa itu, kesilapan tidak boleh dilancarkan (atau dikesan) serangan rangkaian tidak boleh dipertikaikan, data boleh hilang dan jika pengguna yang jahat masuk ke dalam sistem itu hampir mustahil untuk mengetahui apa yang mereka lakukan tanpa semua mesin pada rangkaian yang bersamaan dengan masa yang sama.

Walau bagaimanapun, Pelayan NTP adalah di mana banyak pentadbir rangkaian fikir mereka boleh menyimpan sedikit wang. 'Mengapa mengganggu?' 'Mereka berkata,' apabila anda boleh log masuk ke Pelayan NTP Internet secara percuma.'

Nah, seperti pepatah lama tidak ada perkara seperti makan tengah hari percuma atau kerana ia menjadi sumber percuma waktu UTC. Menggunakan pembekal masa internet mungkin percuma tetapi ini adalah di mana banyak rangkaian komputer meninggalkan diri mereka terbuka untuk penyalahgunaan.

Untuk menggunakan sumber masa internet seperti Microsoft, NIST atau salah satu daripada mereka di Projek kolam NTP mungkin percuma tetapi mereka juga berada di luar firewall rangkaian dan ini adalah di mana banyak pentadbir rangkaian datang tanpa disedari.

Teknologi dunia telah maju secara dramatik sejak beberapa dekad yang lalu dengan inovasi seperti internet dan navigasi satelit yang telah mengubah cara hidup kita.

Jam atom membayar peranan utama dalam teknologi ini; isyarat masa mereka adalah apa yang digunakan oleh penerima GPS untuk merancang lokasi dan banyak aplikasi dan urus niaga di internet jika bukan untuk penyelarasan yang sangat tepat.

Sebenarnya skala masa global telah dibangunkan yang berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom. UTC (Masa Universal Selaras) memastikan bahawa rangkaian komputer di seluruh dunia boleh disegerakkan pada masa yang sama.

Menyelaraskan komputer dan rangkaian ke jam atom agak lurus ke hadapan terima kasih sebahagiannya NTP (Protokol Masa Rangkaian), versi yang termasuk dalam kebanyakan sistem pengendalian dan juga terima kasih kepada bilangan orang ramai Pelayan NTP yang wujud di internet.

Untuk menyegerakkan PC Windows ke jam atom dilakukan dengan hanya dua kali clocking jam pada bar tugas dan kemudian mengkonfigurasi tab Masa Internet kepada yang relevan Pelayan NTP. Senarai pelayan NTP awam boleh didapati di Kolam NTP laman web.

Apabila mengkonfigurasi rangkaian ke UTC namun, pelayan NTP awam tidak sesuai kerana terdapat isu keselamatan mengenai pengundian sumber waktu di luar firewall. Pelayan awam juga dikenali sebagai pelayan stratum 2 yang bermakna mereka menerima masa dari peranti lain yang mendapatnya dari jam atom. Kaedah tidak langsung ini bermaksud bahawa terdapat kerapkomproman dalam ketepatan, dan jika sambungan internet turun atau tapak pelayan masa maka rangkaian akan segera hanyut dari UTC.

Kaedah yang jauh lebih selamat dan stabil adalah untuk melabur dalam dedikasi NTP server masa. Peranti ini menerima isyarat masa terus dari jam atom, sama ada yang dihasilkan oleh makmal fizik kebangsaan seperti NIST or NPL melalui radio gelombang panjang atau dari satelit GPS.

Satu pelayan NTP yang berdedikasi akan menyediakan sumber UTC yang stabil, boleh dipercayai dan sangat tepat dan membolehkan rangkaian beratus-ratus dan bahkan ribuan peranti untuk disegerakkan ke NTP.