Что это за зверь и с чем его едят?

А зверь этот не простой, а очень и очень важный для современного человека. Почему, спросите, вы? А потому, что без координации работы часов на планете наступит разброд и шатание. Да, если вы вдруг не знали, то все навигаторы (вне зависимости от применяемых систем) определяют координаты с помощью спутниковых систем, а те в свою очередь используют системное время, которое обязательно нужно координировать и корректировать относительно одного (не совсем одного, на самом деле их группа, но это не столь критично) очень точного источника. И имя ему - легион атомные часы. Но обо всём по порядку.

Всё началось с неё - палки воткнутой в землю.
Всё началось с неё - палки воткнутой в землю.

Да, вот с такого нехитрого инструмента начался процесс измерения времени. А зачем он вообще был нужен? Правильно, земледелие и всё-такое, религиозные обряды опять же.
Постепенно процесс измерения совершенствовался и со временем добавилась окружность разделённая на 60 отрезков (система зародилась предположительно в Шумере около 4-ч тыс. лет назад), которая собственно применяется в часах до сих пор. Параллельным этапом в развитии технологии измерения времени стали часы водяные (тоже около 4.5-4 тыс. лет назад). Ну как в развитии, просто стали применять другую систему. Если вкратце, то из сосуда, через тонкое отверстие, вытекала вода. По схожему принципу утроены песочные часы. Таким образом с помощью солнечных часов можно было определить время с примерной точностью, а с появлением водяных и песочных, уже точнее.

Дальнейшим этапом развития часов стали часы механические. Первые механические часы с водным спусковым механизмом датируются 725 годом н.э. Тут можно очень много рассказывать о разных механизмах (маятниковые, пружинные, электронные, кварцевые), но лучше отмечу один крайне важный момент в развитии современной истории, а именно тот момент, когда появились морские хронометры с пружинным маятником и стал отправной точкой для технической эволюции человечества. Почему? Да потому, что это позволило синхронизировать время и небесную сферу, тем самым надёжно определять долготу, что в свою очередь позволило точнее ориентироваться в пространстве и открывать новые земли, а так же морские маршруты.

Морской хронометр 6МХ, выпущенный на МЧЗ им. Кирова (музей Kymenlaakso Polytechnic, город Котка, Финляндия). Хронометр 6МХ производится по сей день.
Морской хронометр 6МХ, выпущенный на МЧЗ им. Кирова (музей Kymenlaakso Polytechnic, город Котка, Финляндия). Хронометр 6МХ производится по сей день.

Конечно же с развитием технологий развивались и часы и их устройств, появились электронные, а затем и кварцевые часы с высокой степенью точности частотного сигнала. Ну и как следствие рано или поздно человечество должно было прийти к часам атомным:

Вот они, легендарные цезиевые часы HP 5061A. Именно они участвовали в эксперименте по проверке специальной теории относительности на самолётах. Напомню, что в ходе эксперимента одни такие часы оставались на Земле, а остальные экземпляры отправились в полёт вокруг экватора. Сначала часы летели по направлению на восток, затем на запад, причём на обычных коммерческих авиарейсах. После того, как часы сделав два оборота вокруг Земли вернулись на землю учёные обнаружили разницу в вычислениях между ними (относительно друг друга) и часами, что оставались на Земле.
Вот они, легендарные цезиевые часы HP 5061A. Именно они участвовали в эксперименте по проверке специальной теории относительности на самолётах. Напомню, что в ходе эксперимента одни такие часы оставались на Земле, а остальные экземпляры отправились в полёт вокруг экватора. Сначала часы летели по направлению на восток, затем на запад, причём на обычных коммерческих авиарейсах. После того, как часы сделав два оборота вокруг Земли вернулись на землю учёные обнаружили разницу в вычислениях между ними (относительно друг друга) и часами, что оставались на Земле.

Подробнее про эксперимент, если желаете, можете почитать тут.

Ну а мы плавно переходим к наиболее современным образцам атомных часов.

Оптические атомные часы в университете Токио. Credit H. Katori<br>Согласитесь, ничего сложного.
Оптические атомные часы в университете Токио. Credit H. Katori
Согласитесь, ничего сложного.

На фото выше показаны атомные часы, которые вычисляют частоту (переходов атомов из одной полярности в другую) с помощью оптических, а не микроволн как было ранее (в цезиевых часах например) и это в свою очередь позволяет проводить измерения с невероятной точностью, что, повторюсь, очень и очень важно. Без такой точности курьер, который везёт посылку (или еду из магазина/ресторана), может "уехать как в речку", вместо того, чтобы попасть в нужное место назначения (это если утрированно), ну или самолёт вместо посадочной полосы приземлится в гору (в частности когда "идёт по приборам").

К чему это я всё, а к тому, что сейчас люди уже давно измеряют не секунды, а частоту и чем ближе значение к эталонному (9 192 631 770 Hz для атома Цезия 133 - именно столько раз в секунду атом переходит из одного положения в другое!) тем соответственно выше точность измерения, а ведь когда как не сейчас точность и своевременность доставки грузов (и не только) является одним из важнейших факторов мировой экономики.

По сути должна быть какая-то мораль, ну или умная мысль хотя бы, котрая завершила бы весь этот сумбурный опус, но её нет. Хотя нет, есть одна: "не думай о секундах свысока", как говорится.
Есть ещё одна, но не знаю, насколько умная, да и мысль ли это вообще - технологии развиваются бесконечно, поэтому как знать, может быть даже при нашей жизни мы откроем что-то такое, что позволит нам перемещаться в пространстве-времени на колоссальные расстояния за минимальное время. А ведь началось-то всё с палки, воткнутой в землю.

P.S. для желающих побольше узнать об атомных часах рекомендую почитать статью на хабре, там действительно много интересного и полезного, непонятного тоже много, особенно буквы (шутка).