Краткая история точного времени: почему часы вечно сбиваются?

Возможно, вы попадали в такую ситуацию: вы спешите на важную встречу и ваши часы говорят, что вы успеваете. Но, к вашему разочарованию, партнер говорит, что вы опаздываете. Настенные часы показывают, что вы опоздали на пять минут. Оправившись от этого, безусловно, тяжелого потрясения, вы задаетесь вопросом: как это вообще возможно? Ведь вы из тех людей, кто приобретая новые часы, сразу же точно их настраивает — с точностью до секунды. Почему часы по всему миру так расходятся в показаниях?

И чье время правильное: ваше или вашего партнера, например? Стоит ли вообще переживать касательно расхождений в минуту? Для начала давайте немного вспомним историю часов. Краткая история (точного) времени Разумеется, первые люди часов не носили. И они им не особо были нужны, поскольку образ жизни охотников-собирателей не требует знания расписания поездов или штрафов за опоздания. Но развитие цивилизации и разделение труда оказывает большое давление на людей: они вынуждены работать совместно, поскольку так будет наиболее эффективно.

Первым новшеством, которое направило нас по этому пути, были солнечные часы, измеряющие тень, отбрасываемую солнцем. Египтяне, которые были обеспокоены отсчетом времени по ночам, чтобы их жрецы знали, когда проводить ритуалы, изобрели водяные часы: по существу, гигантскую вазу с дыркой в дне, измеряющую часы по каплям. В средневековой Европе, в 1300-х годах, изобретение механических часов и вовсе позволило точно отслеживать время.

Первые механические часы могли отставать на 15 минут, но благодаря изобретению маятниковых часов датского ученого Кристиана Гюйгенса в конце 1600-х, ежедневная потеря времени свелась всего в 10 секундам. В 1850-х годах American Watch Co. в Уолтеме, штат Массачусетс, выпустила первые пружинные карманные часы массового производства, которые позволили людям отслеживать время везде, куда бы они ни пошли. И вот, когда у каждого появились часы, возник другой вопрос: на какое время ориентироваться всем и каждому? В 19 веке были сотни вариантов местного времени, каждое из которых определялось большими часами в местных судах или городских залах, которые, в свою очередь, настраивались по полуденному солнцу в каждом месте. И если в Чикаго полдень, то в Сент-Луисе — 11:40, а в Детройте — 12:18.

Для развивающейся железнодорожной отрасли это явило собой серьезную проблему: поездам нужны были точные расписания. Сами железнодорожные пути настраивали часы по звездным обсерваториям Гарвардского колледжа, откуда получали время по телеграфу. Чтобы устранить расхождения между местным и железнодорожным временем, в 1883 году железнодорожные компании разделили США на четыре временных пояса, каждый со своим временем, и поставили города перед выбором: приспособиться или столкнуться с экономической изоляцией.

В конечном счете все синхронизировалось. В 20 веке ученые разработали часы, настроенные на колебания кристаллов и даже отдельных атомов, что дало им возможность измерять время в таких крошечных единицах — вплоть до триллионных долей секунды — что они вышли за рамки нормального, ничем не вооруженного человеческого восприятия. Поэтому все мы имеем одно и то же время на часах и не опаздываем на встрече (ну кроме тех случаев, когда опаздываем). Почему точность часов так отличается?

Чисто теоретически, мы должны быть синхронизированы как… как атомные часы. Начиная с 1970-х появление кварцевых наручных часов на батарейках обеспечило обычных ребят доступом к технологии точного времени, которая однажды была доступна лишь ученым и техникам. Обычно, если вы подвергаете крошечный кусочек кварца воздействию электричества и затем сгибаете его, кристалл будет давать относительно постоянный электрический сигнал, который можно использовать для работы электронного циферблата. К началу 2000-х кварцевые часы стали настолько популярны, что доля механических часов на мировом рынке упала всего до 13%. Но кварцевые часы потребительского класса не являются абсолютно точными.

Не забывайте, что речь идет об относительно дешевых миниатюрных устройствах, которые выпускаются в огромных количествах на заводе — а не о каком-то устройстве за пару миллионов долларов, собранном в лаборатории. Даже самые дорогие часы с кварцевым кристаллом в ювелирном магазине будут полагаться на механические вибрации, на частоту которых влияет ряд факторов, включая размер и форму кристалла. Два кристалла кварца не будут совершенно идентичными, и это приведет к легкому расхождению между двумя парами часов на сборочной линии. На точность таких часов также будут влиять внешние факторы, такие как температура и влажность. В результате этого кварцевые часы имеют тенденцию слегка терять в точности с течением времени — акцент на слово «слегка». Эксперты считают, что кварцевые часы потребительского класса, как правило, теряют от одной десятой до двух секунд в день — на длинном периоде это расхождение, если его не корректировать, будет приводить к отставанию в несколько минут. Также исследователи говорят, что дешевые часы чуть более точны.

Настройка точных часов Что ж, если даже дешевые кварцевые часы отстают меньше чем на секунду в день, почему ваши часы так сильно лгут, если вы опаздываете на встречу? Вероятнее всего, вы не заводили их когда нужно было либо изначально поставили неверное время, либо постоянно двигались, подвергая часы перепадам температур и влажности. Но покупать новые часы не нужно. Достаточно будет проверять их каждые два месяца. Взято с hi-news.ru