Швеция установит свои счётчики времени

И перестанет зависеть от других стран… более или менее

Знать точное время необходимо во всем от банковских операций и расследования преступлений до работы в области физики элементарных частиц. Пять шведских станций точного времени с атомными часами позволят избежать зависимости от импорта времени со спутников и от иностранных поставщиков.

Когда в сентябре 2003 года министр иностранных дел Анна Линд (Anna Lindh) получила смертельные ножевые ранения в универмаге NK в Стокгольме, путь убийцы по магазину запечатлела 21 камера наблюдения.

Но записи не дали полиции общей картины происшедшего, потому что время в камерах не совпадало. Различия во времени записи варьировались от 30 секунд до трех суток.

Следователям пришлось просить свидетелей показать время, обозначенное на их кассовых чеках. В отличие от камер наблюдения, часы кассовых аппаратов шли синхронно. Затем началось трудоемкое складывание мозаики. Свидетелей опознавали на видеозаписях, а время, проставленное на их чеках, сверяли, чтобы реконструировать весь ход событий.

«Это затормозило расследование на несколько дней, как сообщила Служба гражданской обороны и готовности», — рассказывает Йоанна Рутковска (Joanna Rutkowska), юрист отдела сетевой безопасности Управления почты и телекоммуникаций.

Нам надо просто-напросто договориться о том, сколько времени. Возможно, сейчас, когда мы переходим на летнее время, это чуть более заметно, но обычно мало кто задумывается, как мы следим за часами.

«Мы принимаем время как должное. Время — как воздух, оно просто должно иметься и продолжать действовать», — говорит Йоанна Рутковска.

По мере того как общество становится все более высокотехнологичным, растет и зависимость от точного времени. Точные данные о времени необходимы при банковских операциях, расследованиях преступлений, общении через интернет, звонках и отправке смс по мобильному телефону.

«Мобильные сети действуют, только если базовая станция получает правильное время и частоту из центрального источника. Если источник работает с перебоями, то разговор прерывается, и, в конце концов, становится невозможно подключиться к сети», — объясняет Йоанна Рутковска.

Работа ученых тоже зависит от точного времени. Осенью 2011 года физики элементарных частиц заявили, что во время эксперимента в Италии обнаружили частицы, перемещающиеся быстрее света, что, согласно теории относительности Эйнштейна, считалось невозможным. Но через несколько месяцев выяснилось, что причиной был всего-навсего плохо подсоединенный кабель, из-за которого время или, точнее, частота, определялись неверно.

«Частота — это повторяющееся явление, как, например, вращение Земли или обороты Земли вокруг Солнца. Время измеряется исходя из стартовой точки, оттуда идет отсчет событий. Время должно совпадать с частотой», — поясняет Свен-Кристиан Эбенхаг (Sven-Christian Ebenhag), ученый и глава группы исследования времени и частот в Шведском техническом исследовательском институте SP в Буросе.

«Многим системам нужна частота — тиканье часов. Речь идет о начале и продолжительности каждого секундного импульса, так, чтобы система тикала в такт. Данные о том, который час, не всегда важны», — говорит Патрик Фэльтстрём (Patrik F?ltstr?m), руководитель исследований и развития в Netnod AB.

Большую часть информации о времени мы получаем сегодня от GPS и других спутниковых систем или же от временных серверов в интернете. Но эти системы уязвимы. Вспышки на солнце, стихийные бедствия, аварии и террористические атаки могут отрезать нас от поставщиков времени. К тому же, нам не всегда известно, кто стоит за серверами и как долго они работают. Владельцы большинства навигационных спутников находятся не в Швеции, и они могут изменить условия поставок.

Сигналы времени подвержены помехам и в меньшем масштабе. Вор может поместить глушилку в угнанный автомобиль, так что владелец не узнает, куда он делся, даже если машина оснащена GPS-передатчиком.

«Останется только приехать в ближайший порт. Но по пути угонщик может вызвать помехи и в других передатчиках и приемниках. Проблема в том, что мы полагаемся на техническую систему, которую удивительно легко вывести из строя», — говорит Свен-Кристиан Эбенхаг.

Но теперь Швеция стала более независимой в отношении точности, надежности и стабильности времени и частоты. В Мальмё, Гётеборге, Стокгольме и Сундсвалле построили станции точного времени, так что нам больше не придется полагаться на импортные данные. В течение месяца появится и пятая станция в Лулео.

На каждой станции будет по двое атомных часов. Они выдерживают высокую нагрузку, они снабжены дополнительными аккумуляторами и дизель-электрическим механизмом, чтобы не реагировать на длительные отключения энергии.

«Мы можем оказаться отрезанными от внешнего мира и при этом не испытывать никаких проблем», — подчеркивает Свен-Кристиан Эбенхаг.

Проект — результат сотрудничества Управления почты и телекоммуникаций, Netnod AB и Шведского технического исследовательского института ST в Буросе.

«Мы установим часы и будем следить за их ходом, SP проконтролирует точность времени и его соответствие международным стандартам, а Управление почты и телекоммуникаций будет координировать наши действия», — объясняет Патрик Фэльтстрём из Netnod.

Много сотен лет назад люди строили памятники вроде Стоунхенджа, чтобы отслеживать летнее и зимнее солнцестояние. В Средние века в центре каждой деревни располагалась церковь и отмеряла время колокольным звоном. Потом на колокольни стали помещать циферблаты, чтобы каждый мог видеть, который час.

В море надежные часы были нужны для навигации. Измеряя положение Солнца и других небесных тел над горизонтом в разное время дня, моряки определяли местонахождение корабля.

Когда в XIX веке началось строительство железнодорожной сети, возникла проблема: в каждом местечке было свое время. Время в Стокгольме отличалось на 24 минуты от времени в Гётеборге. В 1879 году ввели шведское поясное время. В 1884 году положение Солнца относительно Гринвичской обсерватории в Англии стало стандартом для всех часов в мире.

В 1955 году изобрели первые в мире атомные часы — прибор, который измеряет время исходя из колебаний атомов и является более точным, чем сама Земля.

Сейчас именно атомные часы определяют время, потому что вращение Земли слишком нестабильно, чтобы удовлетворить современную потребность в точности. Время от времени вводится дополнительная секунда, чтобы время Земли и атомных часов не различалось слишком сильно. Эта секунда — предмет постоянных дебатов, так как она вызывает технические сложности. Но странам мира пока еще не удалось прийти к соглашению и отказаться от нее.

Насколько точное время требуется, зависит от целей.

«Обычно наручных часов достаточно. Если я в определенное время иду пить пиво с друзьями, то временной интервал, в течение которого я готова ждать, намного больше, чем когда налаживается связь между телевизором и сервером», — говорит Йоанна Рутковска.

От наблюдений за солнцем и погодой к всемирному времени

Человек измерял время на протяжении всей своей истории. По мере развития общества растет потребность в точном времени.

3500 г. до р. Хр. — древнейшие известные солнечные часы (Египет) разделили день на 12 часов.

2600-2000 гг. до р. Хр. — возведение Стоунхенджа, вероятно, с целью измерения времени.

2000 г. до р. Хр. — водяные часы (Египет, Греция, Китай).

2000 г. до р. Хр. — шумеры разделили час на 60 равных частей (минуты, секунды).

720 г. — первый известный часовой механизм (Китай).

1338 г. — первые известные песочные часы.

Средние века — церковные колокола отмеряют время в населенных пунктах.

1475 г. — впервые упоминается минутная стрелка.

XVI век — механические часы становятся меньше, появляется возможность создавать персональные часы.

1656 г. — голландец Гюйгенс изобретает часы с маятником.

1736 г. — в шведском тексте — Торговом кодексе — впервые упоминается необходимость измерения времени.

1761 г. — англичанин Джон Харрисон получает от государства 20 тысяч фунтов за точный хронометр для использования на море.

1868 г. — первые наручные часы (Швейцария).

1879 г. — в Швеции вводится поясное время. Но многие населенные пункты сохраняют местное время, и можно встретить вокзальные часы с двумя минутными стрелками, из которых одна показывает местное время, а другая — шведское поясное время.

1884 г. — положение Солнца относительно Гринвичской обсерватории в Англии становится стандартом для всех часов в мире.

1927 г. — первые кварцевые часы (Канада).

1955 г. — первые атомные часы.

1960 г. — вводится UTC — всемирное координированное время, основанное на показаниях атомных часов.

1972 г. — UTC заменяет GMT (всемирное гринвичское время) как стандарт для всех часов.

2015 г. — участники Всемирной радиокоммуникационной конференции в Женеве не могут прийти к единому мнению относительно добавочной секунды. Вопрос будет повторно обсуждаться через восемь лет.