ประวัติโดยย่อของการบอกเวลา

เราอาศัยอยู่ในโลกที่ทุกเวลามีความสำคัญ Nanoseconds ทำเครื่องหมายความแตกต่างระหว่างความสำเร็จหรือความล้มเหลวในการทำธุรกรรมทางอิเล็กทรอนิกส์และที่เราได้รับการเตือนอย่างต่อเนื่องของ "เวลา": จากการเร็วหรือช้า, การพลาดนัดหรือมาถึง "ก่อนเวลา" ในโลกปัจจุบันเวลานี้ควบคุมชีวิตเรา

ในหนังสือขายดีของเขา ประวัติโดยย่อของเวลานักฟิสิกส์ สตีเฟน ฮอว์คิงเตือนเราว่า: “ความยุ่งเหยิงหรือเอนโทรปีที่เพิ่มขึ้นคือสิ่งที่แยกความแตกต่างจากอดีตและอนาคต โดยบอกทิศทางของเวลา”

ไม่มีหลักฐานว่าเราสามารถย้อนเวลากลับไปได้หรือว่า “นักท่องเที่ยวย้อนเวลา” จากอนาคตอยู่กับเรา แต่ลูกศรแห่งกาลเวลาพาเราไปข้างหน้า และมนุษย์ได้วัดเวลานี้ผ่านยุคสมัยด้วยวิธีต่างๆ กัน

นาฬิกาแดดและนาฬิกาน้ำ

เราจะไม่มีทางรู้ว่าใครเป็นชายหรือหญิงคนแรกที่พยายามกำหนดโครงสร้างการวัดเวลา แม้ว่าในพระคัมภีร์ไบเบิล หนังสือปฐมกาลได้ยกตัวอย่างการเปลี่ยนแปลงในแต่ละวัน และในตอนเย็นและตอนเช้า ชาวอียิปต์โบราณใช้นาฬิกาแดดธรรมดาๆ และแบ่งวันออกเป็นส่วนเล็กๆ และมีคนแนะนำว่า เร็วที่สุดเท่าที่ 1,500 ปีก่อนคริสตกาลพวกเขาแบ่งช่วงเวลาระหว่างพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกออกเป็น 12 ส่วน

การแบ่งเวลาที่เราคุ้นเคยเป็นคำศัพท์ล่าสุดและเป็นปัจจุบันเกี่ยวกับเวลาและการรักษาเวลาที่มีต้นกำเนิดมาจากชาวบาบิโลนและชาวยิว ( เจ็ดวันต่อสัปดาห์ ในปฐมกาล) ชาวโรมันโบราณในสาธารณรัฐใช้เวลาแปดวัน - รวมถึงวันช้อปปิ้งที่ผู้คนจะซื้อและขายสิ่งของ เมื่อจักรพรรดิโรมันคอนสแตนตินตั้งศาสนาคริสต์เป็นศาสนาประจำชาติในช่วงต้นศตวรรษที่ 4 คริสต์ศักราช สัปดาห์เจ็ดวันเป็นทางการ เป็นลูกบุญธรรม.

นาฬิกาแดด (แน่นอนว่าเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพเมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสงเท่านั้น) ได้รับการขัดเกลาโดยชาวกรีกและนำโดยชาวโรมันในอีกไม่กี่ศตวรรษต่อมา ชาวโรมันยังใช้นาฬิกาน้ำซึ่งปรับเทียบจากนาฬิกาแดด เพื่อให้สามารถวัดเวลาได้แม้ในเวลาที่ดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสง ในตอนกลางคืนหรือในวันที่มีหมอก เรียกว่า นาฬิกาน้ำ,มันใช้การไหลของน้ำเพื่อวัดเวลา. โดยปกติภาชนะบรรจุจะเต็มไปด้วยน้ำ และน้ำจะถูกระบายออกอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอจากภาชนะ – เครื่องหมายจะใช้เพื่อแสดงเวลาที่ผ่านไป

แต่ระยะเวลาที่เปลี่ยนแปลงไปของวันกับฤดูกาลในโลกของโรมันทำให้การจับเวลาเป็นไปอย่างราบรื่นกว่าในปัจจุบันมาก: เดิมชั่วโมงคำนวณสำหรับเวลากลางวันและอิงตามการแบ่งส่วนของวัน นาฬิกาน้ำทำให้สามารถวัดเวลาได้ง่ายและน่าเชื่อถือพอสมควร

นาฬิกามาของอายุ

การวัดเวลาที่ดีขึ้นเป็นสิ่งที่ดึงดูดใจมนุษย์มาเป็นเวลาหลายศตวรรษ แต่ในศตวรรษที่ 18 นาฬิกากลายเป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ด้วยตัวของมันเอง แม้ว่าจะมีบทบาทตามปกติในการทำเครื่องหมายเวลาที่ผ่านไป

นาฬิกาลูกตุ้มเป็นหนี้ การปรับแต่งเพื่อสังเกตกาลิเลโอ ความสม่ำเสมอของโคมไฟแขวนที่แกว่งไปมาในมหาวิหารปิซาเมื่อตอนที่เขายังเป็นนักเรียนอยู่ที่นั่น

เครื่องหมายน้ำที่สูงของเครื่องมือวัดเวลาที่ทั้งเหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์และความสง่างามคือความเที่ยงตรงทางทะเล คิดค้นโดย John Harrison ในอังกฤษ. เป็นการตอบสนองต่อความจำเป็นในการวัดเวลาบนเรือให้มีความแม่นยำสูง และเพื่อให้สามารถกำหนดเส้นแวงได้ (นาฬิกาลูกตุ้มไม่เหมาะสำหรับการใช้งานทางทะเลเนื่องจากการเคลื่อนที่ของเรือ)

รับล่าสุดทางอีเมล

อุปกรณ์ของแฮร์ริสันใช้ความฉลาดในการออกแบบและความรู้เกี่ยวกับวัสดุที่ดีที่สุด นาฬิกาของเขาทำให้สามารถวัดเวลาและตำแหน่งในทะเลได้อย่างแม่นยำ ทำให้ราชนาวีเป็นเครื่องมือในการนำทางอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

ผลงานของผู้ผลิตนาฬิกาและนาฬิกาจากศตวรรษที่ 20 ยังคงดำเนินต่อไปตามประเพณีนั้น – ทักษะของ George Daniels ในสหราชอาณาจักรในการสร้างสรรค์นาฬิกาที่ดีที่สุดและสวยงามที่สุดบางส่วนโดยใช้วิธีการแบบดั้งเดิมและงานฝีมือ สามารถพบเห็นได้ในนิทรรศการถาวรในขณะนี้ที่ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ในลอนดอน.

อะตอมและเลเซอร์

เวลาในการวัดก็เปลี่ยนไปในศตวรรษที่ 20 โดยผ่าน การพัฒนานาฬิกาอะตอมในทศวรรษ 1950 ที่ห้องปฏิบัติการกายภาพแห่งชาติ อนุญาตให้มีคำจำกัดความของเวลาใหม่และดีกว่า และข้อที่สองเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญ

การประดิษฐ์เลเซอร์ในปี 1960 ได้เปลี่ยนการวัดเวลาไปตลอดกาล เลเซอร์สามารถสร้างพัลส์ในระยะเวลาสองสาม attoseconds – 10⁻¹⁸ วินาที – และความแม่นยำของการวัดเวลาระหว่างประเทศต้องสะท้อนถึงสิ่งนี้

เวลาในวันนี้ไม่ได้กำหนดไว้ด้วยวินาทีที่เราคาดว่าน่าจะเป็นเศษส่วน - 1/86,400 - ของวัน แต่จะผ่านความถี่อะตอมแทน: ทำอย่างเป็นทางการผ่านสิ่งที่เรียกว่า "มาตรฐานซีเซียม" นี้ วัดที่แน่นอน จำนวน "รอบ" ของการแผ่รังสี - 9,192 631,770 - ที่ใช้สำหรับอะตอมซีเซียม 133 เพื่อเปลี่ยนจากสถานะพลังงานหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่ง

{youtube}OcDJX02PBPk{youtube}

เวลาได้เปลี่ยนจากการตรวจวัดภาคพื้นดินไปเป็นการวัดที่โดยหลักการแล้ว สามารถทำได้บนดาวเคราะห์ดวงอื่นหรือข้ามจักรวาล ความแม่นยำของเวลาปรมาณูนี้ยังคงได้รับการขัดเกลาผ่านการวิจัยและ ทำงานที่ National Physical Laboratory ในสหราชอาณาจักร เป็นผู้นำระดับโลก

และอนาคต? หากต้องการอ้างคำพูดของ Hawking อีกครั้ง: “เวลาเท่านั้น (ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้น) จะบอกได้” เรารู้ว่ามันจะเกี่ยวข้องกับงานต่อเนื่องของนักวิทยาศาสตร์เพื่อให้ความแม่นยำในการวัดเวลาเพิ่มขึ้นเมื่อเราพบว่าชีวิตของเราถูกปกครองด้วยเวลามากขึ้น การวัดของมัน และวิธีที่มันกำหนดสิ่งที่เราทำและเมื่อเราทำ มัน.

เกี่ยวกับผู้เขียน

กัตตัน เคนเนธ Kenneth Grattan, George Daniels ศาสตราจารย์ด้านเครื่องมือวิทยาศาสตร์, City University London ความสนใจในงานวิจัยของเขาได้ขยายไปถึงการพัฒนาและการใช้ระบบใยแก้วนำแสงและระบบออปติคัลในการวัดค่าพารามิเตอร์ทางกายภาพและเคมีต่างๆ