Kansainvälinen atomiaika, maailmanaika: mikä se on?

UTC, kansainvälinen atomiaika tai maailmanaika – etkö tiedä eroa? Älä huoli, me selitämme niiden roolit ja ominaisuudet. 

UTC-aika, atomiaika ja maailmanaika 

UTC on maailmanlaajuinen viiteaika ja on lyhenne sanoista "Coordinated Universal Time". Se on aikaskaala, jonka määrittävät muun muassa noin 500 atomikelloa, jotka sijaitsevat 70 laboratoriossa eri puolilla maailmaa. UTC otettiin käyttöön vuonna 1972 määrittelemään yhdenmukaisesti kansainvälinen siviiliaika. UTC korvasi Greenwichin ajan vuonna 1982, mutta UTC+0 vastaa edelleen Greenwichin aikavyöhykkeen aikaa. Kunkin aikavyöhykkeen aika määritellään siis suhteessa UTC:hen. UTC on itse asiassa yhdistelmä kansainvälisestä atomiajasta (TAI) ja yleisajasta (UT).

UTC:llä on TAI:n vakaus ja tarkkuus kokonaisten sekuntien tarkkuudella, minkä ansiosta se lähestyy UTC:tä. Ero on kiinteästi alle 0,9 sekuntia. Tämän herkän tasapainon ylläpitämiseksi UTC:hen lisätään tai vähennetään kokonainen atomisekunti, jota kutsutaan myös karkaussekunniksi, kesäkuun tai joulukuun lopussa. Ennen UTC:n käyttöönottoa käytettiin GMT:tä eli "Greenwichin aikaa". Tämä on keskimääräinen aurinkoaika pituuspiirin nollameridiaanilla. Tämä meridiaani kulkee Lontoon lähellä sijaitsevan Greenwichin kuninkaallisen observatorion läpi.

Kansainvälinen atomiaika 

Kansainvälinen atomiaika on yhden sekunnin kestoon suhteutettu aikaskaala. Se määriteltiin vuonna 1967 13.^th Painojen ja mittojen yleiskonferenssi että yksi sekunti "vastaisi 9 192 631 770 säteilyjakson kestoa, joka vastaa siirtymistä cesium-133-atomin perustilan kahden hyperhien tasojen välillä". Yksinkertaisesti sanottuna: Cesium-133-atomi vastaanottaa 9 192 631 770 Hz:n taajuuden, jonka avulla se voi vaihtaa energiatiloja. Cesium-133-atomin F3- ja F4-energiatilojen välillä kuluva aika on täsmälleen yksi sekunti. Atomikellon etuna on sen poikkeuksellinen tarkkuus: se siirtyy alle sekunnin 30 miljoonan vuoden välein. Tutkijat ovat jopa kehittäneet strontiumatomikellon, jonka tarkkuus on alle sekunnin 15 miljardin vuoden välein! Atomikellon toiminnan osalta se käyttää elektronin lähettämän sähkömagneettisen säteilyn taajuutta siirtyessään energiatasolta toiselle. Atomikello varmistaa tuottamansa signaalin tarkkuuden ja vakauden. Atomikello määrittelee aikastandardin, jota kutsutaan sekunniksi. TAI (Atomic Time Intensity) lasketaan seuraavasti: Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto. Se vastaa 500 ympäri maapalloa sijaitsevan atomikellojen keskiarvoa. TAI:ta ei kuitenkaan käytetä sellaisenaan, koska se ei ota huomioon Maan pyörähdysaikaa vuorokaudessa.  

Mikä on yleisajan rooli UTC-ajan määrittelyssä?

Yleisaika eli UT on Greenwichin keskiajan parannettu versio. UT on myös ajan mitta, paitsi että se ei ole atomaarinen mitta, vaan mitta, joka on suhteessa Maan pyörimiseen akselinsa ympäri (joka kestää 24 tuntia). Ongelmana on, että Maan pyöriminen ei ole kovin säännöllistä; se voi hidastua vuorovesien, maanjäristysten tai muiden Maan sisäisten häiriöiden vaikutuksesta (vaikka tämä viive pysyisikin minimaalisena).UTC on näiden kahden ajan yhdistelmä, joka lasketaan siten, että aurinko on Greenwichin meridiaanilla 0,9 sekunnin sisällä klo 12.00 UTC. UTC:n sekunti on sama kuin TAI:n antama sekunti. UTC:n löytämiseksi TAI:sta vähennetään tai lisätään kokonaisia ​​sekunteja siten, että TAI:n ja UTC:n välinen ero on alle 0,9 sekuntia.