Атомний час
А́́томний час (Міжнаро́дний а́томний час, TAI) — шкала часу, яку визначає Міжнародне бюро мір і ваг (МБМВ, Франція), на основі інтеграції деякої кількості атомних годинників різних лабораторій світу.
Зміст
Введення одиниці атомного часу
За рішенням XII Генеральної конференції мір і ваг (1967) одиниця TAI — 1 атомна секунда (секунда Міжнародної системи одиниць СІ) — дорівнює тривалості 9 192 631 770 періодів випромінювання, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133 на рівні геоїда, який обертається. У 1997 Міжнародний комітет мір і ваг додав, що попереднє визначення відноситься до атому цезію-133 в стані спокою при температурі, що дорівнює абсолютному нулю температури.
Уточнення в означенні атомної секунди відносно рівня геоїда, який обертається, обумовлене ефектами, передбаченими Загальною теорією відносності про сповільнення темпу часу в присутності гравітуючих мас. Без цього уточнення інтегрована шкала TAI зазнавала б впливу різної напруженості гравітаційного поля в пунктах розташування атомних годинників, які формують шкалу (атомний репер часу).
Принципи формування шкали атомного часу
З метою усунення різного впливу гравітаційного поля Землі на хід атомних годинників, починаючи з юліанської епохи 2443144.5 (1 січня 1977, 00:00:00) були введені поправки до показів атомних годинників-реперів так, щоб розмір атомної секунди СІ був би приведений до рівня геоїда. Фундаментальною одиницею TAI обрано секунду СІ. Окремі еталони атомної секунди мають дещо різний хід, але в цілому шкала доволі стабільна (5×10-16). Найкращі атомні годинники зберігають розмір атомної секунди з відносною похибкою не гірше за 5×10-17.
Офіційно атомну шкалу часу, засновану на еталонній атомній секунді, яку зберігають та формують атомні годинники запроваджено у 1972, хоча фактично атомний час відлічують з 1955.
Показі за шкалою TAI є середньозваженим значенням атомного часу, який формується, зберігається і передається з використанням сигналів GPS і двостороннього супутникового каналу передачі часу і частоти більш ніж 400 атомних годинників в більш ніж 50 національних лабораторіях всіх континентів (крім Антарктиди).
Більшість атомних годинників, які формують репер атомного часу є цезієвими. Реперні атомні годинники регулярно порівнюються один з одним з метою усунення похибок у вимірюванні. Завдяки інтеграції (усереднення) сигналу TAI від всіх реперних атомних годинників, стабільність та відносна точність шкали ТАІ на порядок більш висока та стабільна, ніж кращі складові тактових імпульсів. Ця об’єднана шкала часу публікується щомісяця в «циркулярі Т» Міжнародного бюро мір і ваг, і є канонічним значенням атомного часу в шкалі TAI.
Всесвітній координований час
Атомна шкала часу є основою для Всесвітнього координованого часу (UTC), який використовується для цивільного хронометражу та обліку часу. Нуль-пункт шкали TAI обрано таким чином, щоб атомний час на 1 січня 1958 якомога точніше збігався з Всесвітнім часом UT2. Станом на 1 січня 2017, коли була додана одна секунда до атомного часу, TAI рівно на 37 секунд випереджає UTC. Різниця в показах атомного часу в 37 секунд за вимірюваннями в шкалах TAI та UTC є результатом початкової (стартової) різниці в 10 секунд між цими шкалами в момент введення атомного часу (1972) та додаткової різниці в 27 секунд, що накопичились в UTC з 1972 по 2017.
Різниця в показах часу, що обліковуються за шкалами TAI та UTC поступово зростає і обумовлена нерівномірність осьового сидеричного періоду обертання Землі. Внаслідок цієї нерівномірності накопичується розбіжність між відрахованою кількістю атомних секунд TAI та цивільними атомними шкалами часу, що створює певні незручності. Тому періодично до показів шкали ТАІ додається одна секунда, що певним чином нівелює нев’язку між шкалами.
Шкали атомного часу
Шкали часу, засновані на еталоні одиниці часу СІ — атомній секунді
- Міжнародний атомний час.
- Земний час (англ. Terrestrial Time, TT).
- Геоцентричний координатний час (англ. Time Geocentric Coordinate, TCG).
- Барицентричний координатний час (англ. Time Coordinate Barycentric, TCB).
- Барицентричний динамічний час (англ. Barycentric Dynamical Time, TDB).
- Земний динамічний час (англ. Terrestrial Dynamical Time, TDT)
- Ефемеридний час (англ. Еphemeris Тime, ET).
- Всесвітній координований час (англ. Coordinated Universal Time, UTC).
Література
- Zerubavel E. The Standardization of Time: A Sociohistorical Perspective // The American Journal of Sociology. 1982. Vol. 88 (1). P. 1–23. URL: https://www.jstor.org/stable/2779401?seq=1
- Guinot B., Seidelmann P. Time Scales — Their History, Definition and Interpretation // Astronomy & Astrophysics. 1988. Vol. 194 (1–2). P. 304–308.
- Brumberg V. A., Kopeikin S. M. Relativistic Time Scales in the Solar System // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 1990. Vol. 48 (1). P. 23–44.
- McCarthy D. D., Seidelmann K. P. Time: From Earth Rotation to Atomic Physics. 2nd ed. Cambridge; New York : Cambridge University Press, 2018. 400 p.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Шевчук О. Г. Атомний час // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Атомний час (дата звернення: 29.04.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 28.05.2021
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
Національна поліція України
