Читать «Компьютерра PDA N154 (07.01.2012-13.01.2012)» онлайн - страница 10
Компьютерра
В середине двадцатых годов прошлого века их на этом почётном посту сменили хронометры англичанина Уильяма Шорта, отличающиеся наличием двух маятников, один из которых работал непосредственно осциллятором, а другой двигал часовые стрелки. Погрешность часов Шорта составляла потрясающие 1*10-7 секунды в день.
В болеe поздней двухмаятниковой модели Шорта вместо пружины использовался электрический источник энергии
Именно такие маятниковые часы стали так называемыми "регуляторами" - эталонами, устанавливаемыми в местах, где точность измерения времени критически важна, например на биржах и в портах. По этим регуляторам подстраивались все менее точные механические часы. Высокая точность маятниковых осцилляторов сделала их первыми стандартами частоты (а значит, и времени), которые признало американское Национальное бюро стандартов (NBS). Образцы изделий Райфлера и Шорта до сих пор хранятся в музее этой организации.
Электрификация всего и вся в тридцатые годы прошлого столетия позволила обнаружить стандарт частоты, существенно превосходящий по точности творения знаменитых часовщиков. Началось всё с использования не очень точных колебательных контуров на базе индуктивности и конденсаторов, однако эти схемы быстро были вытеснены кварцевыми осцилляторами.
Пьезоэлектрический эффект, обнаруженный у кристаллов кварца, оказался удивительно точным осциллятором, заодно позволяющим создавать устройства малых размеров. Вскоре кварцевые регуляторы сменили на посту в NBS эталонные маятниковые стандарты. В 1929 году исследовательский центр Bell Labs разработал для NBS четыре высокоточных кварцевых осциллятора, генерирующих частоту 100 Гц и обладающих погрешностью 1*10-9 секунды в день. Эта великолепная четверка продержалась в качестве стандарта частоты до пятидесятых годов прошлого столетия.
Эталонные кварцевые осцилляторы, установленные в Национальном бюро стандартов
Почему же эталонные кварцевые осцилляторы потребовали замены, если кварц - такое точное, компактное и экономичное решение? Всё дело в том, что осциллятор на основе кварца неидеален хотя бы потому, что найти два кристалла с абсолютно одинаковыми свойствами практически нереально. Кроме того, кварц подвержен старению, приводящему к "уходу" частоты. Вдобавок на его характеристики влияет масса природных и техногенных факторов: влажность, температура окружающей среды, атмосферное давление и даже вибрация.
Именно поэтому учёные, приоткрывшие завесу тайны строения атома, стали всё больше заглядываться на этот микрокосм, в котором движение электронов вокруг ядра так же периодично, как и движение планет вокруг солнца. Только на несколько порядков точнее.
Кафедра Ваннаха: Цифровая холодная война
Автор: Михаил Ваннах
Только-только, капитуляцией императорской Японии, принятой представителями Объединённых Наций на борту американского линкора USS Missouri, завершилась Вторая мировая война. А проницательный Джордж Оруэлл, избавившийся на опалённой Гражданской войной земле Испании от былых левых иллюзий, уже заговорил о новом этапе истории.
