Les horloges atomiques Sont les meilleurs appareils de chronométrage. Leur précision est incroyable car une horloge atomique ne dérivera pas jusqu'à une seconde d'ici un million d'années et, lorsque celle-ci est comparée aux meilleurs chronomètres suivants, tels que l'horloge électronique qui peut dériver d'une seconde en une semaine, une horloge atomique Est incroyablement plus précis.

Les horloges atomiques sont utilisées dans le monde entier et sont le cœur de nombreuses technologies modernes qui rendent capable une multitude d'applications que nous considérons comme acquises. Le commerce sur Internet, la navigation par satellite, le contrôle du trafic aérien et la banque internationale sont autant d'industries qui dépendent fortement

Ils régissent également le calendrier mondial, l'UTC (temps universel coordonné) qui est maintenu vrai par une constellation de ces horloges (bien que UTC soit adapté pour tenir compte du ralentissement du spin de la Terre en ajoutant des secondes de saut).

Les réseaux informatiques sont souvent nécessaires pour être synchronisés avec UTC. Cette synchronisation est essentielle dans les réseaux qui effectuent des transactions sensibles au temps ou nécessitent des niveaux de sécurité élevés.

Un réseau informatique sans synchronisation de temps adéquate peut entraîner de nombreux problèmes, y compris:

Perte de données

• Difficultés à identifier et à enregistrer des erreurs
• Risque accru de violations de sécurité.
• Impossible de mener des transactions sensibles au temps

Pour ces raisons, de nombreux réseaux informatiques doivent être synchronisés avec une source d'UTC et conservés aussi précis que possible. Et bien que les horloges atomiques soient de gros engins volumineux conservés dans les limites des laboratoires de physique, leur utilisation comme source de temps est incroyablement simple.

Network Time Protocol (NTP) est un protocole logiciel conçu uniquement pour la synchronisation des réseaux et des systèmes informatiques et en utilisant un serveur dédié NTP Le temps d'une horloge atomique peut être reçu par le serveur de temps et distribué autour du réseau à l'aide de NTP.

Serveurs NTP utilisation Les fréquences radio et plus communément les signaux satellites GPS pour recevoir les signaux de chronométrage de l'horloge atomique qui sont ensuite répartis dans tout le réseau avec NTP régulièrement ajuster chaque dispositif pour s'assurer qu'il soit aussi précis que possible.

Lorsque vous avez compté le Nouvel An pour marquer le début de l'année prochaine, avez-vous commencé chez 10 ou 11? La plupart des fêtards auraient compté à partir de dix, mais ils auraient été prématurés cette année, car il y avait une seconde supplémentaire ajoutée à l'année dernière - le deuxième pas.

Les secondes de saut sont normalement insérées une ou deux fois par an (normalement le réveillon du Nouvel An et en Juin) pour assurer le calendrier global UTC (Temps universel coordonné) coïncide avec le jour astronomique.

Les secondes de saut ont été utilisées depuis que l'UTC a été mis en œuvre pour la première fois et elles sont le résultat direct de notre précision dans le temps. Le problème est que moderne horloges atomiques Sont des dispositifs de chronométrage beaucoup plus précis que la Terre elle-même. On a remarqué que les horloges atomiques ont été développées pour la première fois que la durée d'une journée, exactement exacte 24 heures, variait.

Les variations sont causées par la rotation de la Terre qui est affectée par la gravité des lune et les forces de marée de la Terre, ce qui diminue minutieusement la rotation de la Terre.

Ce ralentissement de rotation, bien qu'il soit minime, s'il n'est pas vérifié, le jour de l'UTC serait rapidement dérivé dans la nuit astronomique (bien que dans plusieurs milliers d'années).

La décision de savoir s'il faut un Leap Second est le mandat du Service international de rotation de la Terre (IERS), cependant, Leap Seconds n'est pas populaire auprès de tous et ils peuvent causer des problèmes potentiels lorsqu'ils sont introduits.

UTC est utilisé par NTP serveurs de temps (Network Time Protocol) en tant que référence de temps pour synchroniser les réseaux informatiques et d'autres technologies et la perturbation Les secondes de Leap peuvent causer est perçue comme ne vaut pas les tracas.

Cependant, d'autres, comme les astronomes, disent que ne pas garder l'UTC en ligne avec le jour astronomique rendrait l'étude des cieux presque impossible.

Le dernier bond deuxième inséré avant celui-ci était dans 2005 mais il y a eu un total de 23 secondes ajoutées à UTC depuis 1972.

Peu importe où nous sommes dans le monde, nous devons tous connaître le temps à un moment de la journée, mais pendant que chaque jour dure le même temps, peu importe où vous êtes sur Terre, le même délai n'est pas utilisé à l'échelle mondiale.

L'impraticabilité des Australiens qui doivent se réveiller chez 17.00 ou ceux aux Etats-Unis qui doivent commencer à travailler chez 14.00 exclurait une période de temps unique, bien que l'idée ait été discutée lorsque le Greenwich a été nommé le premier méridien officiel (où est officiellement la dateline) Pour le monde il y a quelques années 125.

Alors que l'idée d'un calendrier global a été rejetée pour les raisons ci-dessus, il a été décidé plus tard que les lignes longitudinales 24 diviseront le monde en différents fuseaux horaires. Ceux-ci émaneraient de GMT autour de ceux de l'autre côté de la planète étant + 12 heures.

Toutefois, grâce à la croissance des communications mondiales de la 1970, une échelle de temps universelle a finalement été adoptée et est encore très utile aujourd'hui, bien que de nombreuses personnes n'en aient jamais entendu parler.

UTC, temps universel coordonné, est basé sur GMT (Greenwich Meantime) mais est conservé par une constellation d'horloges atomiques. Il explique également les variations de la rotation de la terre avec des secondes supplémentaires connues sous le nom de "secondes de sauts" ajoutées deux fois par an pour contrecarrer le ralentissement du spin de la Terre causé par les forces gravitationnelles et marémotrices.

Bien que la plupart des gens n'aient jamais entendu parler de UTC ou l'utilisent directement dans l'influence de nos vies dans un réseau indéniable, tous synchronisés avec UTC via NTP serveurs de temps (Network Time Protocol).

Sans cette synchronisation à un seul échéancier, une grande partie des technologies et des applications que nous tenons pour acquis aujourd'hui seraient impossibles. Tout, de la négociation globale sur les stocks et les actions vers les achats sur Internet, les courriels et les réseaux sociaux ne sont possibles que grâce à UTC et à la Serveur de temps NTP.

Le signal DCF 77 est une émission de transmission longue durée à 77 KHz de Francfort en Allemagne. DCF -77 est transmis par Physikalisch-Technische Bundesanstalt, le laboratoire allemand de physique national.

DCF-77 est une source précise d'heure UTC et est généré par des horloges atomiques qui assurent sa précision. DCF-77 est une source de temps utile qui peut être adoptée dans toute l'Europe par des technologies nécessitant une référence de temps précise.

Horloges à commande radio et serveurs de temps réseau Recevoir le signal de temps et, dans le cas de serveurs temporels, distribuer ce signal de temps sur un réseau informatique. La plupart du réseau informatique utilise NTP pour distribuer le signal de temps DCF 77.

Il existe des avantages d'utiliser un signal comme DCF pour la synchronisation temporelle. DCF est une onde longue et est donc susceptible d'interférences provenant d'autres appareils électriques, mais ils peuvent pénétrer dans des bâtiments qui donnent au signal DCF un avantage par rapport à cette autre source d'heure UTC généralement disponible - GPS (Global Positioning System) - qui nécessite une vue ouverte de Ciel pour recevoir des transmissions par satellite.

D'autres signaux radio à ondes longues sont disponibles dans d'autres pays qui sont similaires à DCF-77. Au Royaume-Uni, le signal MSF-60 est diffusé par NPL (National Physical Laboratory) à partir de Cumbria tandis que, aux États-Unis, le NIST (National Institute of Standards and Time) transmet le signal WVBB de Boulder, au Colorado.

NTP serveurs de temps Sont une méthode efficace pour recevoir ces transmissions à ondes longues et ensuite utiliser le code temporel comme source de synchronisation. Serveurs NTP Peut recevoir DCF, MSF et WVBB ainsi que beaucoup d'entre eux pouvant également recevoir le signal GPS.

Depuis les premiers jours de la révolution industrielle, lorsque les lignes de chemin de fer et le télégraphe ont traversé les fuseaux horaires, il est apparu qu'un calendrier global était nécessaire pour permettre le même temps d'être utilisé, peu importe où vous étiez dans le monde.

La première tentative à un calendrier global était GMT - Méridien de Greenwich. Ceci était basé sur le méridien de Greenwich où le soleil est directement au-dessus de 12 midi. Le GMT a été choisi, principalement en raison de l'influence de l'empire britannique sur le reste, si le globe.

D'autres échelles de temps ont été développées, tel British Railway Time, mais GMT était la première fois qu'un système de temps véritablement mondial était utilisé dans le monde entier.

Le GMT est resté comme le calendrier global au cours de la première moitié du vingtième siècle, bien que les gens aient commencé à se référer à UT (Temps universel).

Cependant, lorsque des horloges atomiques ont été développées au milieu du vingtième siècle, il est vite apparu que GMT n'était pas assez précis. Un calendrier global basé sur le temps indiqué par les horloges atomiques a été souhaité pour représenter ces nouveaux chronomètres précis.

Le temps atomique international (TAI) a été développé à cet effet, mais les problèmes d'utilisation des horloges atomiques sont apparus rapidement.

On pensait que la révolution terrestre sur son axe était une heure 24 exacte. Mais grâce aux horloges atomiques, il a été découvert que le spin de la Terre varie et que le 1970 a ralenti. Ce ralentissement de la rotation de la Terre devait être pris en compte, sinon les écarts pourraient s'accumuler et la nuit ralentirait lentement (bien que pendant plusieurs millénaires).

Temps universel coordonné A été développé pour contrer cette situation. Basé sur TAI et GMT, UTC permet le ralentissement de la rotation de la Terre en ajoutant des secondes de saut chaque année ou deux (et parfois deux fois par an).

UTC est maintenant un calendrier véritablement mondial et est adopté par les nations et les technologies à travers le monde. Les réseaux informatiques sont synchronisés avec UTC via serveurs de temps réseau Et ils utilisent le protocole NTP Pour assurer l'exactitude.

Les horloges atomiques sont une merveille par rapport aux autres formes de chronométreurs. Cela prendrait 100,000 années pour une horloge atomique à perdre une seconde dans le temps qui est étonnante surtout lorsque vous le comparez à des horloges numériques et mécaniques qui peuvent dériver beaucoup en une journée.

Mais horloges atomiques Ne sont pas des équipements pratiques à disposer autour du bureau ou de la maison. Ils sont encombrants, coûteux et nécessitent des conditions de laboratoire efficaces. Mais l'utilisation d'une horloge atomique est assez simple, tout spécialement comme les gardiens de temps atomiques aiment NIST (Institut national des normes et du temps) et NPL (National Physical Laboratory) diffusent le temps tel que dit par leurs horloges atomiques sur radio à ondes courtes.

NIST transmet son signal, connu sous le nom WWVB de Boulder, Colorado et il est diffusé à une fréquence extrêmement basse (60,000 Hz). Les ondes radio de la station WWVB peuvent couvrir tous les États-Unis continentaux plus une grande partie du Canada et de l'Amérique centrale.

Le signal NPL est diffusé à Cumbria au Royaume-Uni et il est transmis sur des fréquences similaires. Ce signal, connu sous le nom de MSF, est disponible dans la plupart des pays du Royaume-Uni et des systèmes similaires sont disponibles dans d'autres pays comme l'Allemagne, le Japon et la Suisse.

Les horloges atomiques radio contrôlées reçoivent ces signaux à ondes longues et se corriger selon toute dérive détectée par l'horloge. Les réseaux informatiques profitent également de ces signaux d'horloge atomique et utilisent le protocole NTP (Network Time Protocol) et dédié NTP serveurs de temps Pour synchroniser des centaines et des milliers d'ordinateurs différents.

L'un des plus populaires au monde Horloges atomiques précises Doit être lancé en orbite et attaché à la Station spatiale internationale (ISS) grâce à un accord signé par l'agence spatiale française.

L'horloge atomique PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbite) est attachée à l'ISS dans le but de tester plus précisément la théorie d'Einstein relativement ainsi que d'augmenter la précision du Temps Universel Coordonné (UTC) Parmi d'autres expériences de géodésie.

PHARAO est une horloge atomique au césium de nouvelle génération avec une précision qui correspond à moins de seconde à chaque année 300,000. PHARAO sera lancé par l'Agence spatiale européenne (ESA) dans 2013.

Les horloges atomiques sont les appareils de chronométrage les plus précis disponibles pour l'humanité, mais ils sont sensibles aux changements de traction gravitationnelle, comme l'a prédit la théorie d'Einstein, car le temps lui-même est déclenché par la traction terrestre. En plaçant cette horloge atomique précise en orbite, l'effet de la gravité de Terre diminue, ce qui permet à PHARAO d'être plus précis que l'horloge terrestre.

Tandis que horloges atomiques Ne sont pas nouveaux sur l'orbite, autant de satellites; Y compris le réseau GPS (Global Positioning System) contiennent des horloges atomiques, cependant, PHARAO sera l'une des horloges les plus précises jamais lancées dans l'espace, ce qui lui permettra d'être utilisé pour une analyse beaucoup plus détaillée.

Les horloges atomiques ont été autour depuis les 1960, mais leur développement croissant a ouvert la voie à des technologies de plus en plus avancées. Les horloges atomiques forment la base de nombreuses technologies modernes de la navigation par satellite pour permettre aux réseaux informatiques de communiquer efficacement à travers le monde.

Réseaux informatiques Recevoir des signaux horaires des horloges atomiques via NTP serveurs de temps (Network Time Protocol) qui peut synchroniser avec précision un réseau informatique à quelques millisecondes d'UTC.

En dépit d'être autour de plus de vingt ans, le protocole de temps privilégié actuel par la plupart des réseaux, NTP (Network Time Protocol) a une certaine concurrence.

Actuellement NTP est utilisé pour synchroniser les réseaux informatiques en utilisant serveurs de temps réseau (Serveurs NTP). Actuellement NTP peut synchroniser un réseau informatique à quelques millisecondes.

Le protocole Precision Time Protocol (PTP) ou IEEE 1588 a été développé pour les systèmes locaux nécessitant une précision très élevée (au niveau nano-second). Actuellement, ce type de précision dépasse les capacités de NTP.

PTP nécessite une relation maître et esclave dans le réseau. Un processus en deux étapes est nécessaire pour synchroniser les périphériques à l'aide de IEEE 1588 (PTP). Tout d'abord, la détermination de quel dispositif est le maître est requise puis les décalages et les retards naturels du réseau sont mesurés. PTP utilise l'algorithme Best Master Clock (BMC) pour déterminer quelle horloge du réseau est la plus précise et devient le maître tandis que toutes les autres horloges deviennent esclaves et se synchronisent avec ce maître.

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) décrit IEEE 1588 ou (PTP) comme conçu pour "remplir un créneau non bien desservi par l'un des deux protocoles dominants, NTP et GPS. IEEE 1588 est conçu pour les systèmes locaux nécessitant des précisions très élevées au-delà de ceux qui peuvent être atteints en utilisant NTP. Il est également conçu pour les applications qui ne peuvent supporter le coût d'un récepteur GPS à chaque noeud ou pour lesquelles les signaux GPS sont inaccessibles. "(Cité dans Wikipédia)

PTP peut fournir une précision à quelques nano-secondes mais ce type de précision n'est pas nécessaire pour la plupart des utilisateurs du réseau, mais l'utilisation cible de PTP semble être le haut débit mobile et d'autres technologies mobiles car PTP prend en charge l'information sur l'heure, utilisée par Les fonctions de facturation et de déclaration des accords de niveau de service dans les réseaux mobiles.

De Montres-bracelets à horloges atomiques et les serveurs de temps NTP, La compréhension du temps est devenu crucial pour de nombreuses technologies modernes telles que la navigation par satellite et les communications mondiales.

De la dilatation du temps aux effets de la gravité sur le temps, le temps a beaucoup de facettes étranges et merveilleux que les scientifiques commencent seulement à comprendre et à utiliser. Voici quelques faits intéressants, étranges et inhabituelles sur le temps:

• Le temps ne sépare pas de l'espace, le temps jusqu'à ce que Einstein fait appelé quatre temps de l'espace tridimensionnel. temps de l'espace peut être déformé par gravité ce qui signifie que le temps ralentit plus l'influence gravitationnelle. Grâce à horloges atomiques, Le temps sur la terre peut être mesurée à chaque pouce ultérieur au-dessus de la surface de la terre. Cela signifie que tous les pieds corps sont plus jeunes que leur tête que le temps est plus lent inférieur au sol que vous obtenez.

• Le temps est également affectée par la vitesse. La seule constante dans l'univers est la vitesse de la lumière (dans le vide), qui est toujours le même. En raison des théories célèbres de tout le monde de la relativité d'Einstein se déplaçant à proximité de la vitesse de la lumière d'un voyage à un observateur qui aurait pris des milliers d'années aurait passé en quelques secondes. On appelle cela la dilatation du temps.

• Il n'y a rien dans la physique contemporaine qui interdit Voyage dans le temps à la fois avant et en arrière dans le temps.

• Il y a secondes 86400 en un jour, 600,000 en une semaine, plus de 2.6 millions en un mois et plus de 31 millions en un an. Si vous vivez être 70 ans, alors vous aurez vécu plus 5.5 milliards de secondes.

• Une nanoseconde est un milliardième de seconde ou à peu près le temps qu'il faut à la lumière pour se rendre sur les pieds 1 (30 cm).

• Une journée est jamais 24 heures. La rotation de la terre accélère progressivement ce qui signifie que l'échelle de temps UTC global (temps universel coordonné) doit avoir secondes bissextiles ajouté une ou deux fois par an. Ces secondes bissextiles sont automatiquement prises en compte dans toute synchronisation d'horloge qui utilise NTP (Network Time Protocol) tel qu'un serveur dédié de temps NTP.

synchronisation de l'heure Est crucial pour bon nombre des applications que nous faisons sur Internet ces jours-ci; Les services bancaires par Internet, les réservations en ligne et même les enchères en ligne nécessitent toutes une synchronisation du temps réseau.

Ne pas garantir que leurs serveurs sont correctement synchronisés signifierait que beaucoup de ces applications seraient impossibles à réaliser; Les réservations de sièges pourraient être vendues plus d'une fois, les enchères inférieures pourraient gagner des enchères sur Internet et il serait possible de retirer vos économies de vie de la banque deux fois si elles n'avaient pas une synchronisation adéquate (bon pour vous, pas pour la banque).

Même les réseaux informatiques qui, à première vue, ne dépendent pas des transactions sensibles au temps doivent également être synchronisés de manière adéquate car il pourrait être presque impossible de retrouver les erreurs ou de protéger le système contre les attaques malveillantes si les horodatages varient selon les différentes machines du réseau .

Beaucoup d'organisations choisissent d'utiliser Serveurs de temps internet Comme source d'UTC (temps universel coordonné) - l'horloge atomique contrôlée global timecale. Bien qu'il existe de nombreux problèmes de sécurité, par exemple en laissant un trou dans le pare-feu pour communiquer avec le serveur de temps et ne pas avoir d'authentification pour le protocole de synchronisation temporelle NTP (Network Time Protocol).

Cependant, en disant que de nombreux administrateurs de réseau optent toujours pour utiliser les serveurs de temps en ligne comme une source UTC, indépendamment des implications de sécurité, bien qu'il existe d'autres problèmes que les administrateurs devraient connaître. Sur Internet, il existe deux types de serveurs temporels: stratum 1 et stratum 2. Les serveurs Stratum 1 reçoivent un signal temporel directement à partir d'une horloge atomique tandis que les serveurs Stratum 2 reçoivent un signal temporel d'un serveur 1 stratum. La plupart des serveurs 1 de Stratum d'Internet sont fermés - indisponible pour la plupart des administrateurs et une précision dans l'utilisation d'un serveur 2 stratum.

Pour les informations de chronométrage les plus précises, sûres et précises Serveurs de temps NTP externes Sont la meilleure option, car il s'agit de périphériques stratum 1 qui peuvent synchroniser des centaines de machines sur un réseau au même temps UTC.