L'horloge atomique et le serveur de temps NTP
posté par Richard N Williams on Octobre 1st, 2008
La plupart des gens ont entendu parler de horloges atomiques, leur exactitude et précision sont bien connues. Une horloge ATXXUMUMIQUE a le potentiel de garder son temps pendant plusieurs centaines de millions d'années et de ne pas perdre une seconde en dérive. La dérive est le processus par lequel les horloges perdent ou gagnent du temps en raison des inexactitudes dans les mécanismes qui les font fonctionner.
Les horloges mécaniques, par exemple, existent depuis des centaines d'années, mais même les plus chères et les mieux conçues dérivent au moins une seconde par jour. Alors que les horloges électroniques sont plus précises, elles vont également dériver d'environ une seconde par semaine.
Les horloges atomiques n'ont aucune comparaison quand il s'agit de chronométrage. Parce qu'une horloge atomique est basée sur l'oscillation d'un atome (dans la plupart des cas l'atome de césium 133) qui a une résonance exacte et finie (le césium est 9,192,631,770 toutes les secondes) cela les rend précis au milliardième de seconde (une nanoseconde) .
Bien que ce type de précision soit inégalé, il a rendu possibles des technologies et des innovations qui ont changé le monde. La communication par satellite n'est possible que grâce au chronométrage des horloges atomiques, de même que la navigation par satellite. Comme la vitesse de la lumière (et donc des ondes radio) se déplace à plus de 300,000km par seconde, une imprécision d'une seconde pourrait voir un système de navigation se trouver à des centaines de milliers de kilomètres.
Une précision précise est également essentielle dans de nombreuses applications informatiques modernes. La communication globale, en particulier les transactions financières, doit être faite avec précision. À Wall Street ou à la Bourse de Londres, une seconde peut voir la valeur des actions augmenter ou diminuer de plusieurs millions. La réservation en ligne exige également l'exactitude et la synchronisation parfaite que seules les horloges atomiques peuvent fournir sinon les billets pourraient être vendus plus d'une fois et les distributeurs automatiques pourraient finir par payer votre salaire deux fois si vous avez trouvé un distributeur automatique avec une horloge lente.
Bien que cela puisse sembler désirable pour les plus malhonnêtes, il ne faut pas beaucoup d'imagination pour comprendre quels problèmes un manque de précision et de synchronisation pourrait causer. Pour cette raison, une échelle de temps internationale basée sur le temps dit par les horloges atomiques a été développée.
UTC (Coordinated Universal Time) est le même partout et peut expliquer le ralentissement de la rotation de la Terre en ajoutant des secondes intercalaires pour maintenir l'UTC en ligne avec GMT (Greenwich Meantime). Tous les réseaux informatiques participant à la communication globale doivent être synchronisés avec l'UTC. Parce que l'heure UTC est basée sur le temps indiqué par les horloges atomiques, c'est l'échelle de temps la plus précise possible. Pour qu'un réseau informatique reçoive et reste synchronisé avec l'UTC, il doit d'abord avoir accès à une horloge atomique. Ce sont des équipements coûteux et de grande taille et ne se trouvent généralement que dans les laboratoires de physique à grande échelle.
Heureusement, le temps passé par ces horloges peut encore être reçu par un serveur de temps réseau dépérissement en utilisant des diffusions à ondes longues et à fréquences longues transmises par les laboratoires nationaux de physique ou par le GPS (Global Positioning System). NTP (Protocole de temps de réseau) peut ensuite distribuer cette heure UTC au réseau et utiliser le signal horaire pour que tous les appareils du réseau soient parfaitement synchronisés avec l'UTC.