به نقل از «عصر ایران»

ساعت جهانی چیست و چگونه کار می‌کند؟

تاریخ انتشار: ۶ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۴۸۵۳۷۳

آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که ساعت جهانی چگونه کار می‌کند تا همه افراد را با یکدیگر هماهنگ نگه دارد؟ ما در مناطق زمانی مختلف زندگی می‌کنیم، اما از نیویورک تا ملبورن، یک ثانیه همیشه یک ثانیه است؛ به این دلیل که همهٔ ساعت‌های محلی، خود را با استفاده از یک استاندارد بین‌المللی توافق‌شده به نام «زمان جهانی هماهنگ» که با کوته‌نوشت UTC که مخفف Coordinated Universal Time است نیز شناخته می‌شود، تنظیم می‌کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

 
یو‌تی‌سی توسط آژانسی از سازمان ملل متحد به نام اتحادیه بین‌المللی مخابرات تعریف شده و مبنای آن، دو اندازه‌گیری است: تیک‌تاک صدها ساعت اتمی فوق پایدار (زمان بین‌المللی اتمی) و چرخش زمین (زمان جهانی). کشورهای سراسر جهان بسته به موقعیت خود در کرهٔ زمین، زمان محلی خود را با افزودن یا کم کردن از یو‌تی‌سی تعیین می‌کنند.
 
ساعت جهانی کی آغاز به کار کرد؟
ساعت جهانی یا یوتی‌سی از اولین روز دهه ۱۹۶۰ و اندکی پس از ساخت اولین ساعت اتمی توسط لوئی اِسِن، وجود داشته است. این ساعت دقیق، نویدبخش حل مشکل چندصدساله ثانیه‌شمارها با سرعت زیاد یا خیلی کند بود.
 
قبل از دهه ۱۹۵۰، دقیق‌ترین ساعت‌ها برای حفظ زمان، از کریستال‌های کوارتز ارتعاشی استفاده می‌کردند، اما ثانیه‌ها به صورت روزانه تغییر می‌کردند. اختراع اسن از خواص کوانتومی اتم‌های سزیم برای همگام نگه داشتن کریستال‌ها استفاده کرد.
 
گفته می‌شود که در حال حاضر، بیش از ۴۰۰ ساعت اتمی بسیار پایدار، زمان را در سراسر جهان ردیابی می‌کنند و هر یک از آنها سیگنالی را به دفتر بین‌المللی وزن و اندازه‌گیری در فرانسه ارسال می‌کند. این دفتر، هر ماه یک بار آنها را با هم مقایسه می‌کند تا به عدد نهایی به نام زمان بین‌المللی اتمی یا TIA برسد. هر ساعت بسته به میزان پایداری خود، در هنگام محاسبه وزن متفاوتی دریافت می‌کند.
 
زمان اتمی آنقدر دقیق است که خود زمین نمی‌تواند آن را حفظ کند. از لحاظ نظری، سیاره ما هر ۲۴ ساعت یک بار به دور محور خود می‌چرخد. اما در عمل، چرخش زمین کمی نامنظم است؛ روزبه‌روز در نوسان است و به تدریج کاهش می‌یابد.
 
بی‌نظمی در چرخش زمین به این معنی است که زمان بین‌المللی اتمی اکنون 37 ثانیه جلو است؛ به‌طوری که اگر ساعتمان را با آن تنظیم کنیم، به زودی نیمه شب برای صبحانه از خواب بیدار می‌شویم.
 
برای محاسبه این تنوع طبیعی، ساعت جهانی چرخش زمین را نیز در نظر می‌گیرد. سرویس بین‌المللی چرخش زمین و سامانه‌های مرجع  (IERS) با تماشای دور زدن ستارگان هنگام چرخش سیاره، زمان زمین را که به عنوان زمان جهانی شناخته می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند. سپس سامانه‌ها این زمان را با زمان بین‌المللی اتمی ترکیب می‌کنند تا رقم نهایی را برای زمان هماهنگ جهانی بدست آورند.
 
ساعت جهانی چقدر دقیق است؟
 سرویس بین‌المللی چرخش زمین و سامانه‌های مرجع تلاش می‌کند برای جلوگیری از انحراف ساعت‌های اتمی نسبت به کاهش سرعت زمین، زمان هماهنگ جهانی و زمان جهانی را در فاصله ۰٫۹ ثانیه از یکدیگر نگه دارد. این کار شامل انجام تنظیمات منظم موسوم به «ثانیه‌های کبیسه» است.
 
اولین ثانیه کبیسه در سال ۱۹۷۲ اضافه شد و از آن زمان تاکنون ۲۶ مورد دیگر نیز وجود داشته است. در برخی از سالها، بیش از یک ثانیهٔ کبیسه وجود داشته و در بعضی از سالها هم اصلاً ثانیهٔ کبیسه وجود نداشته است. در سال ۲۰۲۰، چرخش زمین در واقع سرعت گرفت و مردم را به این فکر واداشت که آیا برای نخستین‌بار نیاز به حذف یک ثانیهٔ کبیسه داریم یا خیر.

ابداع زمان
 انسان‌ها ده‌ها هزار سال است که زمان را اندازه‌گیری می‌کنند. ما از زمان طلوعِ گونهٔ خود، از چرخش زمین برای پیگیری روز استفاده کرده ایم؛ ابتدا با چشم و سپس با ساعت‌های آفتابی. بزرگترین چالش ما در هنگام شروع این بود که بتوانیم زمان را در تاریکی تشخیص دهیم، به خصوص در اعماق زمستان که روزها کوتاه بودند. راهکارها شامل اندازه‌گیری جریان شن یا آب یا ردیابی طول شمع در حال سوختن بود.
 
نخستین ساعت‌های مکانیکی بعد از رنسانس ظاهر شدند. این ساعت‌ها برای حرکت دادن چرخ‌ها برای زنگ زدن و نشان دادن ساعت، از وزنه استفاده می‌کردند. بعدها، مخترعان فنرها را با را با جاذبه، و چرخ‌های چرخان را نیز با آونگ‌های چرخان جایگزین کردند. سرانجام در قرن بیستم، نخستین ساعت‌های کوارتزی اختراع شدند و زمینه را برای پیدایش زمان اتمی هموار ساختند.
 
ساعت‌های اتمی چگونه کار می‌کنند؟
 ساعت‌ها برای نگه داشتن زمان از نوسانگرها استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها رفتار دوره‌ای دارند و با ریتمی منظم مانند آونگ به جلو و عقب می‌روند. هرچه سرعت چرخش بیشتر باشد، ساعت دقیق‌تر است.
 
رایج‌ترین نوسان‌ساز ساعت، کریستال کوارتز است که هزاران بار در ثانیه ارتعاش می‌کند و موجی را تولید می‌نماید که در یک الگوی قابل پیش‌بینی بالا و پایین می‌رود؛ اما مشکل اینجاست که کاملاً پایدار نیست.
 
کارهای حساس به زمان مانند حرکت فضاپیماها، نیازمند ساعت‌هایی هستند که بتوانند زمان را تا میلیاردم ثانیه اندازه‌گیری کنند. اما ساعت‌های کوارتزی نمی‌توانند چنین سطحی از دقت ارائه دهند.
 
فیزیکدانان برای حل این مشکل، کریستال‌های کوارتز را در رزونانس طبیعی اتم‌ها قفل کرده‌اند. هنگامی که اتم‌ها در معرض فرکانس‌های دقیق قرار می‌گیرند، حالت انرژی خود را تغییر می‌دهند. تشخیص این تغییرات امکان نظارت بر ارتعاش کریستال‌های کوارتز را فراهم می‌کند. بنابراین، وقتی ساعت‌های کوارتز از زمان خارج می‌شوند، می‌توانیم فوراً آنها را اصلاح کنیم.

منبع: اسپیس

منبع: عصر ایران

کلیدواژه: زمان بین المللی اتمی اندازه گیری کریستال ها زمان جهانی ساعت جهانی چرخش زمین یک ثانیه ساعت ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.asriran.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «عصر ایران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۴۸۵۳۷۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

هر روز چقدر باید بنشینیم، بخوابیم، بایستیم و ورزش کنیم؟

به گزارش صدای ایران از روزیاتو، محققان دقیقاً کشف کرده‌اند که برای داشتن و حفظ قلب سالم، هر روز چقدر باید بنشینیم، بخوابیم، بایستیم و ورزش کنیم.

کارشناسان سال‌ها هشدار داده‌اند که عدم تحرک و نشستن بیش از حد در طول روز خطر مشکلات سلامتی متعددی از جمله افزایش وزن، دیابت نوع ۲، سرطان و حتی مرگ زودهنگام را افزایش می‌دهد.

اکنون تیمی از محققان می‌گویند که ما باید فقط شش ساعت در روز بنشینیم.

تنها دو ساعت در روز را باید به ورزش‌های سنگین مانند ورزش در باشگاه یا پیاده‌روی سریع اختصاص دهید.

انجام ورزش‌های سبک، مانند انجام کار‌های خانه یا درست کردن شام، باید دو ساعت دیگر را به خود اختصاص دهد.

وقتی نوبت به خواب می‌رسد، هشت ساعت و بیست دقیقه را برای خوابیدن کنار بگذارید.

اما به گفته محققان، افراد تنها زمانی مزایای ماندگار این اقدامات را بر سلامت قلب خود تجربه خواهند کرد که این فعالیت‌ها را به طور منظم انجام دهند.

دکتر کریستین برکنریج، نویسنده این مطالعه و کارشناس فیزیولوژی ورزش در دانشگاه فناوری سوئینبرن تصریح کرد:

برای نشانگر‌های متنوع سلامت، از اندازه دور کمر گرفته تا سطح گلوکز ناشتا، سطوح مختلفی از هر رفتار در نظر گرفته می‌شود.

این تجزیه و تحلیل طیف گسترده‌ای از نشانگر‌های سلامت را در بر می‌گیرد و هدف آن سلامت کلی بدن است.

البته همیشه حرکت کردن و فعالیت تا جایی که می‌توانید توصیه می‌شود. به خصوص زمانی که زندگی بسیاری از ما جلوی نمایشگر‌ها می‌گذرد.

انجام فعالیت‌های بدنی و خوابیدن، به سلامت متابولیک قلبی ما کمک می‌کند.

محققان داده‌های بیش از ۲،۳۰۰ داوطلب ۶۰ ساله را تجزیه و تحلیل کردند. یک چهارم آنها دیابت نوع ۲ داشتند.

آنها فعالیت داوطلبین را به مدت هشت روز بررسی کرده و کل زمان نشستن، ایستادن و خوابیدنشان را محاسبه کردند.

سپس این تیم نشانگر‌های سلامت را در میان شرکت‌کنندگان از جمله اندازه دور کمر، سطح گلوکز و انسولین مقایسه کردند.

آنها دریافتند کسانی که نشانگر‌های «بهینه ای» دارند، به طور قابل ملاحظه‌ای زمان کمتری را برای نشستن و زمان بسیار بیشتری را برای انجام فعالیت‌های بدنی صرف می‌کنند.

افراد مبتلا به دیابت نوع ۲ و دارای «ترکیب بهینه به طور متوسط» نیز زمان بیشتری را به خواب اختصاص می‌دادند.

محققان در مقاله‌ای در مجله Diabetologia افزودند:

بی‌تحرکی روی سلامت قلب تاثیر می‌گذارد. زمان بیشتری که برای انجام فعالیت‌های بدنی صرف می‌شود، با حساسیت به انسولین، کاهش درصد چربی و کاهش سطوح تری‌گلیسرول و کلسترول همراه است.

با این حال، محققان اذعان کردند که این داده‌ها صرفاً یک «توصیه» است و زمان هر فعالیت باید «واقع‌بینانه و متعادل» باشد.

ممکن است مشکلاتی در جمع‌آوری داده‌ها در تمایز دقیق مدت زمان اختصاص داده شده به هر یک از انواع فعالیت‌های اندازه‌گیری شده در شرکت‌کنندگان وجود داشته باشد.

به عنوان مثال، در این پژوهش ایستادن بسیار شبیه به فعالیت بدنی سبک ثبت می‌شد.

این که زمان خود را به جای انجام فعالیت‌های بدنی با چه کاری جایگزین کنید هم به طور طبیعی بر نتایج تأثیر می‌گذارد.

به عنوان مثال، اگر خوابیدن جایگزین زمان ورزش شود، ممکن است برای سلامتی مضر باشد، اما اگر جایگزین زمان نشستن و عدم تحرک شود، مفید است.

به همین دلیل است که ما به دستورالعمل‌های یکپارچه‌ای با در نظر گرفتن طیف کامل رفتار انسانی نیاز داریم.

اگرچه اختصاص دادن زمان بیشتری به ورزش کردن توصیه می‌شود، اما انجام ۱۰ ساعت ورزش و حذف ساعات نشستن عملاً امکان‌پذیر نیست. استفاده از زمان باید واقع‌بینانه و متعادل باشد.

همچنین باید اذعان کنیم که این داده‌ها توصیه‌ای برای یک فرد بزرگسال سالم و توانا است. همه ما شرایط مختلفی داریم و مهمتر از همه، حرکت کردن و فعالیت باید سرگرم‌کننده باشد.

در حالی که محققان محاسبه کرده‌اند که بزرگسالان به طور ایده‌آل باید چه هدفی را از نظر فعالیت داشته باشند، حتی اگر به این اهداف دقیق نرسند، همچنان احتمالاً از انجام فعالیت‌های بدنی سود خواهند برد.

به عنوان مثال، انجام ورزش به مدت ۱ ساعت در روز همچنان برای شما مفید است، حتی اگر دقیقاً دو ساعت در روز ورزش نکنید.