wyczucie czasu
Pomiar czasu (wyznaczanie czasu) jest wskaźnikiem wielkości pomiarowych w czasie, w jednostkach odniesienia (wyraźnych jednostkach miary ). Często wymaga coraz dokładniejszej definicji systemu czasu i obejmuje
- określenie punktu w czasie ;
- W metrologii wyznaczanie czasu rzeczywistego ;
- w astronomii i geodezji określanie czasu słonecznego lub czasu gwiazdowego danej lokalizacji - zobacz także określanie czasu
- Pomiar odstępów czasu na skali czasu ,
- z. B. z fizyki i kinematyki ruchów, prędkości itp.
- jako pomiar czasu działania sygnałów ( nawigacja , pomiar odległości, GPS itp.)
- na czas trwania procesów w życiu codziennym i naukach przyrodniczych
- w pomiarach sportowych z mechanicznym stoperem lub z fotokomórką patrz pomiar czasu
- w ogólnym sensie chronologia .
Pomiar czasu jest zawsze porównaniem punktów odniesienia, ponieważ nie ma bezpośredniego sposobu pomiaru czasu w oparciu o wpływy zewnętrzne, takie jak siła prądu lub prędkość wiatru.
Rozróżnia się cyfrowy pomiar czasu (z wyświetlaczem cyfrowym) i analogowy pomiar czasu , w którym czas wskazywany jest przez wskaźniki na tarczy.
Rotacja Ziemi i gwiazdy
Naturalnym zegarem jest rotacja Ziemi z regularną przemianą między dniem a nocą. Od czasów Babilończyków dzień podzielono na 24 godziny, które - podobnie jak 7-dniowy tydzień - panują na wszystkich kontynentach. Przepisy na lata i miesiące różnią się jednak w różnych kulturach.
Dzień obywatelski (dzień słoneczny ) wynika z obrotu Ziemi względem słońca , z którego wynika 365,24 dni w roku. W rzeczywistości Ziemia obraca się 366,24 razy w roku. Ich kąt w stosunku do gwiazd nazywany jest czasem gwiazdowym .
Czas gwiazdowy w tym miejscu najlepiej określa się, mierząc przejścia gwiazd w płaszczyźnie południka północ-południe - na przykład za pomocą koła południka lub instrumentu do przejścia . W przybliżeniu jest to również możliwe dzięki obrotowej mapie gwiazd . Różnica między czasem gwiazdowym dwóch miejsc odpowiada ich geograficznej różnicy długości, przy czym długość geograficzną definiuje się jako różnicę między miejscowym czasem gwiazdowym a południkiem głównym . Greenwich Meridian (dokładniej: centralny południk z tej Królewskiego Obserwatorium w Greenwich ) został główny południk od 18 wieku .
Aby przejść z czasu gwiazdowego do czasu słonecznego (lub odwrotnie), potrzebujesz daty i długości geograficznej . Ale nadal istnieją niewielkie poprawki do wprowadzenia z powodu nieregularności obrotu Ziemi ( dUT1 ). Od kilkudziesięciu lat są monitorowane przez globalną sieć zegarów atomowych i stacji pomiarowych.
Techniczny pomiar czasu
Mówiąc bardziej ogólnie, pomiar czasu obejmuje metodologię i urządzenia pomiarowe używane do określenia czasu bezwzględnego i czasu trwania określonego procesu. Zegarki są powszechnie nazywane zegarkami . Na przykład najprostsze zegarki, takie jak te używane tysiące lat temu, to zegary słoneczne . Precyzyjne zegary nazywane są chronometrami .
W fizyce i technologii , często jest to „tylko” pomiar czasu - różnice - takie jak pomiar krótkich dystansach lub w pomiarze laserowym do księżyca. Takie krótkie różnice czasowe są określane za pomocą tzw. Liczników interwałowych .
Z drugiej strony w firmach pomiar czasu można wykorzystać nie tylko do aspektów technicznych, ale także do określenia godzin pracy (patrz zegar ), ale także do lepszego przygotowania pracy (patrz organizator czasu ).
historia
Pierwszym wykrywalnym zegarem - oprócz zegarów słonecznych - był zegar wodny lub Klepsydra , gdyż było to około 1380 roku pne. Był używany w Egipcie . Później był używany przez Greków i Rzymian do rejestrowania czasu w sądzie. Pierwszy zegar mechaniczny to zegar około 1250 roku na dworze Ludwika IX. Urządzenie opracowane w Paryżu . Jednak jest prawdopodobne, że procesy oscylacyjne, takie jak wahadło, były używane do pomiaru czasu tysiące lat temu. Od XIV wieku klepsydra była używana jako proste niemechaniczne urządzenie do pomiaru czasu obok mechanicznego zegara kołowego .
Dla celów naukowych i dla krótkich okresów badacze XVI ( Gerolamo Cardano ) i XVII wieku ( Libertus Fromundus , Galileo Galilei , Johannes Kepler ) używali własnego pulsu do (szacowania) czasu zamiast wciąż nieprecyzyjnego koła lub klepsydry.
Bardziej precyzyjne pomiary rozpoczęły się od zegara Josta Bürgiego z 1580 r. Dla obserwatorium w Kassel, które po raz pierwszy miało sekundę - a przede wszystkim od opracowania precyzyjnych zegarów wahadłowych . Wychwyt ( koło balansowe ze sprężyną spiralną) opatentowany przez Christiana Huygensa w 1657 roku poprawił dzienny zegar do około 10 sekund. Norymberga jajko był mały i przydatny w życiu codziennym, ale około 100 razy mniej dokładne. Pierwszy przenośny zegar okrętowy został opracowany przez Johna Harrisona około 1720 roku ; Dzięki kompensacji temperatury osiągali jedną sekundę dziennie, co umożliwiło angielskim nawigatorom precyzyjne zatrzymanie niebiańskich wysokości i po raz pierwszy określenie długości geograficznej pozycji statku.
W Obserwatoriach dokładne zegary dziadka osiągane były w stosunku do 1800 ewakuowanych skrzynek wahadła z dokładnością dzienną wynoszącą kilka dziesiątych części sekundy . Dzięki metodzie oko w ucho wymagane lokalizacje gwiazd można było określić z dokładnością do sekundy łukowej i ustalić precyzyjne systemy czasu . Transportowe zegarki tej precyzji, z drugiej strony, nie było aż 50 lat później.
W 1821 roku Nicolas Rieussec opracował pierwszy zegarek z praktyczną funkcją stopu, który jednak nadal był wielkości pudełka na buty . Podobnie jak w przypadku Josta Bürgiego, hobby szlachcica ponownie dało impuls: wyścigi konne króla Ludwika XVIII. Z sekundnikiem powiązano pióro atramentowe, z którego wyrosło słowo „chronograf” : od starożytnych greckich chronos (czas) i grafhein (pisać). Austriak Joseph Thaddäus Winnerl podszedł do zegarka kieszonkowego z dokładnością co do sekundy w 1831 roku w postaci stopera „Chronoskop”. Nie posiadał wyświetlacza czasu jak dzisiejsze „chronografy”, ale oprócz wskaźnika zatrzymania miał nawet wskaźnik przeciągania do pomiaru czasów okrążeń.
Około 1880 roku wahadło Rieflera poprawiło układy czasowe obserwatoriów jeszcze bardziej w zakresie kilku 0,01 sekundy, aw 1921 roku zegar Shortta w milisekundach ; Jednocześnie światowa synchronizacja precyzyjnych zegarów była możliwa dzięki technologii radiowej ( nadajnik sygnału czasu ). Później do dokładnych porównań czasu wykorzystywano również sygnały telewizyjne i zegary pokładowe satelitów nawigacyjnych . W 1970 roku, ze stabilizacją temperaturową zegarki kwarcowe zostały już dotarcia do mikrosekundy , a dzisiejsze zegary atomowe mają dokładność 10 -15 , co odpowiada 1 sekundę na 30 milionów lat.
Horology
Horologia (gr. Ώρα, „godzina, czas”; i λόγος, logos, „słowo, mowa, znaczenie, nauczanie”), także nauka o czasie, jest nauką o mierzeniu czasu.
Różnice czasowe i skale czasowe
Ostatecznie jednak prawie za każdym razem pomiar sprowadza się do określenia różnic czasowych . W przypadku skali czasu (czas ciągły, jak opisano powyżej), bieżący czas jest zwykle sumowany poprzez całkowanie elementarnych kroków czasowych - na przykład
- ze względu na stosunkowo powolne oscylacji na wahadle w zegara wahadłowego oraz przekazywania do kół i wyświetlacza
- ze względu na szybkie oscylacje koła równoważącego w mechanicznym zegarze i przeniesienie sumy drgań na koła zębate (patrz armatura )
- w piezoelektrycznego obwodu oscylacyjnego z pomocą zegarka kwarcowego (patrz również oscylator )
- ze względu na fizyczne skutki atomowe odry i zegarów atomowych
i nawet
- w obliczeniach czasu cywilnego i kalendarza , licząc dni i ich ułamki.
Zobacz też
- Astronomia:
- Technologia:
- Chronologia:
literatura
- H. Bock: Zegar. Podstawy i technologia pomiaru czasu. Wydanie 2. Lipsk / Berlin 1917.
- Wolfgang Deppert : Czas. Podstawy pojęcia czasu, jego konieczny podział i holistyczny charakter jego części. Steiner, Stuttgart 1989, ISBN 3-515-05219-4 , ISBN 978-3-515-05219-1 .
- Rudi Koch (red.): BJ-Lexikon. Zegary i odmierzanie czasu. Wydanie 2, Lipsk 1989.
- Trude Ehlert (red.): Pojęcia czasu, doświadczenie czasu, pomiar czasu. Paderborn / Wiedeń / Zurych 1997.
- Markwart Herzog (red.): Spór o czas. Pomiar czasu - reforma kalendarza - czas licznika - czas zakończenia. Dialogi Irrseer. Kultura i nauka interdyscyplinarna. Vol. 5. Kohlhammer, Stuttgart 2002, ISBN 3-17-016971-8 .
- Willibald Katzinger (red.): Pojęcie czasu. Pomiar czasu i rozumienie czasu w kontekście miejskim. Przyczyny do historii miast Europy Środkowej. Vol. 17. Linz 2002, ISBN 3-900387-57-5 .
- Marit Rullmann , Werner Schlegel: Time - Eternal Cycle lub Frenzied Standstill. Myśl inaczej u kobiet. Frankfurt nad Menem 2000, ISBN 3-518-39654-4 .
- Hermann Brinkmann: Szkoła zegarmistrzowska, seria specjalistycznych książek do nauki zawodu . Wilhelm Knapp Verlag, Düsseldorf 2005.
linki internetowe
- Wyświetlanie czasu z Physikalisch Technische Bundesanstalt
- Artykuł dotyczący kalendarza astronomicznego
- Artykuł o czasie
- Systemy czasowe w firmach, organizatorzy czasu
Indywidualne dowody
- ^ Helmut Kahlert , Richard Mühe , Gisbert L. Brunner , Christian Pfeiffer-Belli: zegarki naręczne: 100 lat historii rozwoju. Callwey, Monachium 1983; Wydanie 5, tamże 1996, ISBN 3-7667-1241-1 , s. 504.
- ↑ Werner Friedrich Kümmel: Puls i problem pomiaru czasu w historii medycyny. Medizinhistorisches Journal, tom 9, 1974, s. 1–22, tutaj s. 3–6 i 22.