De la navigation par satellite à la Serveur de temps NTP, Les horloges atomiques sont utilisées dans le monde entier.

Nous sommes tous habitués à nos montres et horloges fonctionnant une minute ou deux rapidement ou lentement. Cependant, la minute étrange n'affecte pas trop notre vie et nous pouvons nous passer. Cependant, pour certaines technologies et applications, un niveau de précision beaucoup plus élevé est nécessaire. Les horloges atomiques sont les appareils les plus précis sur la terre. Ils ont été inventés il y a plus de cinquante ans lorsqu'il a été découvert que les oscillations de certains atomes à des niveaux d'énergie particuliers ne se sont jamais modifiées et ont vibré à une fréquence aussi élevée (sur 9 trillion fois par seconde pour le césium).

Horloges atomiques modernes Sont tellement précis qu'ils ne perdront pas autant qu'une seconde dans 100 millions d'années, mais qui sur terre aurait besoin d'une telle précision? Les horloges atomiques constituent la base de nombreuses applications et technologies modernes et ont également contribué à la compréhension de l'univers physique.

Les horloges atomiques forment la base du système de navigation par satellite GPS que nous utilisons dans nos voitures. Les signaux des horloges atomiques à bord des satellites sont utilisés pour trianguler un positionnement précis. Cela ne peut être fait qu'en raison de la nature très précise des signaux horaires. Une inexactitude d'une seconde d'un Horloge GPS Pourrait voir poser des informations par 100,000 km car la lumière peut parcourir cette distance à ce moment-là.

Les horloges atomiques ont également été utilisées comme méthode de test des théories par Einstein et d'autres. En utilisant des horloges atomiques, nous pouvons mesurer avec précision la gravité et la façon dont elle affecte le temps. Les horloges modernes sont si précises que les scientifiques peuvent même mesurer la différence de gravité (et donc de temps) à chaque pouce subséquent au-dessus de la surface terrestre. Ils peuvent également être utilisés pour mesurer les processus à déplacement lent comme la dérive continentale ou les légers changements de la rotation de la terre.

D'autres applications où la précision est essentielle reposent également sur des horloges atomiques telles que le contrôle de la circulation aérienne où la nature précise permet une surveillance sûre du trafic aérien. Les systèmes de circulation routière comme les feux de circulation sont de plus en plus nombreux Utilisation de serveurs temporels Accroché aux horloges atomiques pour assurer une synchrone parfaite. Même Internet, Internet repose sur les horloges atomiques, en particulier lorsqu'il est utilisé pour des transactions sensibles au temps telles que la banque, la négociation de stocks et les actions et même la réservation de sièges en ligne. Sans précision dans le temps, les applications comme celles-ci ne seraient pas possibles car d'autres erreurs pourraient se produire, comme les sièges réservés double, les actions vendues avant leur achat.

Réseaux informatiques Synchroniser avec les horloges atomiques En utilisant des serveurs de temps réseau. Souvent, ces appareils utilisent les Protocole NTP Et recevoir le temps d'horloge atomique à partir du système GPS ou d'une transmission radio. Les serveurs temporels NTP surveillent et ajustent toutes les horloges sur les périphériques sur un réseau informatique pour correspondre à l'heure de l'horloge atomique.

Le serveur de temps NTP Est un équipement mal compris. Ce sont des dispositifs assez simples dans le sens où ils sont utilisés dans le but de synchroniser le temps, en recevant une source externe du temps qui est ensuite distribué sur un réseau informatique en utilisant NTP (Network Time Protocol).

Cependant, avec une myriade de serveurs de temps "libres" disponibles sur Internet, de nombreux administrateurs de réseau prennent la décision que les serveurs de temps NTP ne sont pas des équipements nécessaires et que leur réseau peut s'en passer. Cependant, il existe un grand nombre de pièges en s'appuyant sur Internet en tant que référence de temps; Microsoft et le laboratoire américain de physique NIST (Institut national des normes et du temps) recommande vivement Serveurs de temps NTP externes Plutôt que des fournisseurs d'accès Internet.

Voici ce que Microsoft dit:
"Nous vous recommandons fortement de configurer le Serveur de temps autorisé pour collecter l'heure à partir d'une source matérielle. Lorsque vous configurez le Serveur de temps autorisé Pour synchroniser avec une source de temps Internet, il n'y a pas d'authentification. "

L'authentification est une mesure de sécurité mise en œuvre par NTP pour s'assurer que le signal de temps qui est envoyé provient d'où il prétend venir. En d'autres termes, l'authentification est la première ligne de défense en matière de protection contre les utilisateurs malveillants. D'autres problèmes de sécurité sont également liés à l'utilisation d'Internet comme source de temps, car toute communication avec une source de temps internet nécessitera la fermeture du port TCP / IP dans le pare-feu, ce qui pourrait également être manipulé par des utilisateurs malveillants.

NIST reconnaît aussi le Importance du serveur de temps NTP Les systèmes de prévention et de détection des menaces de sécurité dans leur Guide de gestion du journal de la sécurité informatique suggèrent:
"Les organisations devraient utiliser des technologies de synchronisation du temps, telles que les serveurs NTP (Network Time Protocol), chaque fois que cela est possible, pour que les horloges des sources de journal soient compatibles les unes avec les autres."

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.

La mesure du passage du temps a été une préoccupation des humains depuis l'aube de la civilisation. D'une manière générale, la mesure du temps implique l'utilisation d'une forme de cycle répétitif pour déterminer combien de temps s'est écoulé. Traditionnellement, ce cycle répétitif a été basé sur le mouvement des cieux, comme un jour étant une révolution de la Terre, un mois étant une orbite entière de la Terre par la lune et un an étant l'orbite terrestre du soleil.

À mesure que notre technologie a progressé, nous avons pu mesurer le temps dans des incréments de plus en plus petits des cadrans solaires qui nous ont permis de compter les heures, des horloges mécaniques qui nous permettent de surveiller les minutes, les horloges électroniques qui permettent pour la première fois d'enregistrer avec précision les secondes Âge des horloges atomiques où le temps peut être mesuré à la nanoseconde.

Avec l'avancement de la chronologie qui a conduit à des technologies telles que Horloges NTP, Les serveurs temporels, les horloges atomiques, les satellites GPS et les communications mondiales modernes, vient avec une autre énigme: quand commence le jour et quand finit-il.

La plupart des gens prennent un jour 24 heures et il dure de minuit à minuit. Cependant, les horloges atomiques nous ont révélé qu'un jour n'est pas 24 heures et, en fait, la durée d'un jour varie (et augmente progressivement avec le temps).

Une fois que les horloges atomiques ont été développées, il y a eu un appel de nombreux secteurs pour arriver à un calendrier global. Celui qui utilise l'ultra nature précise des horloges atomiques Pour mesurer son passage, mais aussi celui qui tient compte de la rotation de la Terre. Ne pas tenir compte de la nature variable d'une durée journalière signifierait que tout délai statique finirait par dériver du jour lentement à la dérive dans la nuit.

Pour compenser cela, le calendrier global mondial, appelé UTC (temps universel coordonné), a ajouté des secondes supplémentaires (secondes de sauts) pour s'assurer qu'il n'y a pas de dérive. Le temps UTC est maintenu vrai par une constellation d'horloges atomiques c et il est utilisé par les modernes Des technologies telles que le serveur de temps NTP Ce qui garantit que les réseaux informatiques exécutent exactement le même temps précis.

Suite au succès des chercheurs danois travaillant en collaboration avec NIST (Institut national des normes et de temps), qui a dévoilé l'horloge atomique la plus précise du monde plus tôt cette année; scientifique allemand sont entrés dans la course à la construction garde-temps le plus précis du monde.

Des chercheurs de l'Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) En Allemagne utilisent utiliser de nouvelles méthodes de spectroscopie pour étudier les systèmes atomiques et moléculaires et espèrent développer une horloge basée autour d'un seul atome d'aluminium.

pont horloges atomiques utilisé pour la navigation par satellite (GPS), comme référence pour le réseau informatique Serveurs NTP et le contrôle du trafic aérien ont toujours été sur la base du césium atomique. Toutefois, la génération des horloges atomiques, tel que celui révélé par NIST qui est revendiquée pour être précis à l'intérieur d'une seconde toutes les 300 millions d'années, utilise les atomes dans d'autres matériaux tels que le strontium que les scientifiques demande peut être potentiellement plus précis que le césium .

Des chercheurs de TBP ont choisi d'utiliser des atomes d'aluminium simples et croire qu'ils sont en voie de développement de l'horloge la plus précise jamais et croient qu'il existe un énorme potentiel pour un tel dispositif pour nous aider à comprendre certains des aspects les plus complexes de la physique.

La culture actuelle des horloges atomiques permettent des technologies telles que la navigation par satellite, le contrôle du trafic aérien et la synchronisation temporelle de réseau à l'aide Serveurs NTP mais on pense que la précision augmente de la prochaine génération d'horloges atomiques pourrait être utilisée pour révéler quelques-unes des qualités les plus énigmatiques de la science quantique comme la théorie des cordes.

Les chercheurs affirment que les nouvelles horloges fourniront une telle précision, ils vont même pouvoir mesurer les infimes différences de gravité à l'intérieur de chaque centimètre au-dessus du niveau de la mer.

Dire que le temps peut sembler une affaire simple ces jours-ci avec le nombre d'appareils qui nous affichent le temps et avec la précision incroyable des appareils tels que les horloges atomiques et serveurs de temps réseau Il est assez facile de voir comment la chronologie a été prise pour acquis.

La précision de la nanoseconde qui permet aux technologies telles que le système GPS, le contrôle du trafic aérien et Serveur NTP Les systèmes (Network Time Protocol) sont loin des premières pièces qui ont été inventées et alimentées par le mouvement du soleil à travers les cieux.

Les cadrans solaires étaient en effet les premières horloges réelles, mais ils ont évidemment leurs inconvénients, par exemple, ne fonctionnant pas la nuit ou par temps nuageux, cependant, être en mesure de dire que le temps était assez précis était une innovation complète pour la civilisation et aidé pour des sociétés plus structurées.

Cependant, en s'appuyant sur des corps célestes pour suivre le temps comme nous l'avons fait pendant des milliers d'années, ne se révélerait pas une base fiable pour mesurer le temps tel que découvert par l'invention de la Horloge atomique.

Avant les horloges atomiques, les horloges électroniques fournissaient le plus haut niveau de précision. Ceux-ci ont été inventés au tournant du siècle dernier et alors qu'ils étaient beaucoup plus fiables que les horloges mécaniques, ils dérivaient toujours et perdraient une seconde ou deux chaque semaine.

Les horloges électroniques travaillées en utilisant les oscillations (vibrations sous énergie) des cristaux tels que le quartz, cependant, les horloges atomiques utilisent la résonance d'atomes individuels tels que le césium qui est un nombre élevé de vibrations par seconde, ce qui rend l'incroyablement précis (horloges atomiques modernes Ne dérive pas même une seconde chaque 100 millions d'années).

Une fois que cette précision de précision a été découverte, il est devenu évident que notre tradition d'utiliser la rotation de la terre comme moyen de dire le temps n'était pas aussi précise que ces horloges atomiques. Grâce à leur exactitude, on a vite découvert que la rotation de la Terre n'était pas précise et ralentissait et ralentirait (par des montants minima) chaque jour. Pour compenser cela, le calendrier mondial global UTC (Temps universel coordonné) A ajouté des secondes supplémentaires une ou deux fois par an (secondes de sauts).

Les horloges atomiques fournissent la base de UTC qui est utilisé par des milliers de Serveurs NTP Pour synchroniser les réseaux informatiques vers.

Chronologie - l'étude du temps - a fourni à la science et à la technologie des innovations et des possibilités incroyables. De horloges atomiques, Serveurs NTP Et le système GPS, une chronologie vraie et précise a changé la forme du monde.

Le temps et la façon dont il est compté ont été une préoccupation de l'humanité depuis les premières civilisations. Les premiers chronologistes ont passé leur temps à essayer d'établir des calendriers, mais cela s'avère plus compliqué que d'abord imaginé principalement parce que la Terre prend un quart de jour de plus que 365 jours pour orbiter le soleil.

Établir le bon nombre de jours de sauts a été l'un des premiers défis et il a fallu plusieurs tentatives de calendrier jusqu'à ce que le calendrier grégorien moderne soit adopté par le monde.

En ce qui concerne le temps de surveillance à un niveau plus petit, de grands progrès ont été réalisés par Galileo Galilei Qui aurait construit la première pendule, si seule sa mort n'avait pas interrompu ses plans. Les pendules ont finalement été inventées par Christiaan Huygens Et a fourni le premier véritable aperçu de la surveillance précise de l'heure tout au long de la journée.

Les prochaines étapes de la chronologie n'ont pas pu avoir lieu jusqu'à ce que nous ayons une meilleure compréhension du temps lui-même. newton (Sir Isaac) a eu les premières idées et a eu l'idée que le temps était absolu "et qu'il serait" équitable "pour tous les observateurs. Cela aurait été une idée évidente de Newton car beaucoup d'entre nous considèrent le temps comme immobiles, mais c'était Einstein Dans sa théorie spéciale de la relativité qui proposait que, en fait, le temps n'était pas constant et différerait de tous les observateurs.

Ce sont les idées d'Einstein qui se sont révélées correctes et son modèle de temps et d'espace a ouvert la voie à bon nombre des technologies modernes que nous considérons aujourd'hui comme l'horloge atomique.

Cependant, la chronologie ne s'arrête pas là-bas, les chronométreurs recherchent constamment des moyens d'accroître la précision avec les horloges atomiques modernes, de sorte qu'elles ne perdraient pas une seconde en millions d'années.

Il y a aussi d'autres figures notables dans le monde moderne de la chronologie. Professeur David Mills De l'Université du Delaware a conçu un protocole dans les 1980 pour synchroniser les réseaux informatiques.

Son protocole de temps réseau (NTP) Est maintenant utilisé dans les systèmes informatiques et les réseaux partout dans le monde via NTP serveurs de temps. A Serveur NTP Assure que les ordinateurs sur les côtés opposés du globe peuvent fonctionner exactement au même moment.

C'est l'une des marques terrestres les plus emblématiques du monde. Fièrement sur les Chambres du Parlement, Big Ben célèbre son anniversaire 150. Pourtant, malgré le fait de vivre dans une époque d'horloges atomiques et NTP serveurs de temps, c'est l'une des montres les plus utilisées au monde, avec des centaines de milliers de Londoniens qui s'appuient sur leurs carillons pour régler leurs montres.

Big Ben est en fait le nom de la cloche principale à l'intérieur de l'horloge qui crée les carillons quinquennaux, mais la cloche n'a pas commencé à sonner quand l'horloge a été construite pour la première fois. L'horloge a commencé à garder le temps sur 31 May 1859, alors que la cloche n'a pas frappé pour la première fois jusqu'en juillet 11.

Certains prétendent que la cloche de douze tonnes a été nommée d'après Sir Benjamin Hall le commissaire en chef des travaux qui a travaillé sur le projet de l'horloge (et a été dit être un homme de grande circonférence). D'autres prétendent que la cloche a été nommée après boxeur poids lourd Ben Caunt qui a combattu sous le moniker Big Ben.

Le mécanisme d'horloge de cinq tonnes fonctionne comme une montre-bracelet géante et est enroulé trois fois par semaine. Sa précision est accordée en ajoutant ou en enlevant des pennies anciennes sur le pendule qui est assez éloigné de la précision que les horloges atomiques modernes et Serveur NTP les systèmes génèrent une précision proche de la nanoseconde.

Alors que Big Ben fait confiance à des dizaines de milliers de Londoniens pour fournir un temps précis, l'horloge atomique moderne est utilisée par des millions d'entre nous tous les jours sans s'en rendre compte. Les horloges atomiques sont à la base des systèmes de navigation par satellite GPS que nous avons dans nos voitures, ils conservent également l'Internet synchronisé par le biais de Serveur de temps NTP (Network Time Protocol).

Tout réseau informatique peut être synchronisé avec une horloge atomique en utilisant un système dédié Serveur NTP. Ces appareils reçoivent le temps d'une horloge atomique, soit par l'intermédiaire du système GPS, soit par des transmissions radio spécialisées.

Armes nucléaires, ordinateurs, GPS, horloges atomiques et la datation au carbone - il y a beaucoup plus à des atomes que vous pensez.

Depuis le début de l'humanité du XXe siècle a été obsédé par les atomes et les menus détails de notre univers. Une grande partie de la première partie du siècle dernier, l'humanité est devenu obsédé par exploiter la puissance cachée de l'atome, nous a révélé par les travaux d'Albert Einstein et mis au point par Robert Oppenheimer.

Cependant, il y a eu beaucoup plus à notre exploration de l'atome que des armes. L'étude des atomes (mécanique quantique) a été à l'origine de la plupart de nos technologies modernes telles que les ordinateurs et l'Internet. Il est également à l'avant-garde de la chronologie - la mesure du temps.

L'atome joue un rôle clé dans les deux prévisions de comptabilisation du temps et le temps. L'horloge atomique, qui est utilisé partout dans le monde par les réseaux informatiques utilisant Serveurs NTP et d'autres systèmes techniques tels que le contrôle du trafic aérien et la navigation par satellite.

Les horloges atomiques travail en surveillant les oscillations de fréquence extrêmement élevée d'atomes individuels (traditionnellement de césium) qui ne change jamais à états d'énergie particuliers. Comme les atomes de césium entrent en résonance plus d'un 9 milliards de fois par seconde et ne le modifie sa fréquence, il rend le m très précis (perdant moins d'une seconde tous les 100 millions d'années)

Mais les atomes peuvent également être utilisés pour travailler non seulement un temps précis et précis, mais ils peuvent aussi être utilisés pour établir l'âge des objets. La datation au carbone est le nom donné à cette méthode qui mesure la désintégration naturelle des atomes de carbone. Chacun d'entre nous sont faits principalement de carbone et d'autres éléments comme le carbone " désintègre " dans le temps où les atomes perdent de l'énergie en émettant des particules ionisantes et rayonnement.

Dans certains atomes tels que l'uranium ce produit très rapidement, cependant, d'autres atomes tels que le fer sont très stables et décomposition très, très lentement. Carbone, alors qu'il se dégrade plus vite que le fer est encore lent à perdre de l'énergie, mais la perte d'énergie est exacte au fil du temps en analysant de manière atomes de carbone et la mesure de leur force il peut être établi avec précision tout à fait lorsque le carbone formé à l'origine.

Following Rapports récents des médias Sur le manque d'investissement dans le système de navigation par satellite mondial des États-Unis - GPS (système de positionnement global) et l'échec potentiel des récepteurs de navigation au cours des dernières années, les spécialistes de la synchronisation de temps, Galleon Systems, souhaitent garantir à tous leurs clients toute défaillance du GPS Le réseau n'affectera pas le courant Serveurs de temps GPS NTP.

Les rapports récents des médias suite à une étude menée par le bureau de responsabilisation du gouvernement des États-Unis (GAO), qui a conclu une mauvaise gestion et un manque d'investissement, ont révélé que le nombre actuel de satellites opérationnels 31 pourrait être inférieur à 24 par 2011 et 2012 qui entraverait son exactitude.

Toutefois, malgré la Laboratoire national de physique du Royaume-Uni Sont convaincus que tout problème potentiel des installations de navigation GPS n'aura pas d'incidence sur les informations de temps utilisées par GPS serveurs NTP.

Un porte-parole du National Physical Laboratory du Royaume-Uni a confirmé que les informations de synchronisation ne seraient pas affectées par une éventuelle défaillance future des satellites.

"On estime qu'il y a un risque 20% que, dans 2011-2012, le nombre de satellites dans la constellation GPS pourrait tomber sous 24 par moments.

"Si cela devait arriver, il pourrait y avoir une légère réduction de la précision de position des récepteurs GPS à certaines périodes, et en particulier, ils pourraient prendre plus de temps pour acquérir une correction dans certains endroits lors de la première mise sous tension. Cependant, même alors, l'effet serait une dégradation de la performance plutôt qu'un échec complet de fonctionnement.

"Il est peu probable qu'un récepteur de synchronisation GPS soit considérablement affecté car, une fois qu'il a déterminé sa position lorsqu'il est allumé, chaque satellite qu'il observe lui fournit des informations de synchronisation utiles. Une petite réduction du nombre de satellites en vue ne devrait pas dégrader beaucoup son rendement. "