Яг цаг хугацааны одон орон судлалыг хадгалах, дамжуулах. Яг цаг хугацааг тодорхойлох. Квант үүсгэгчтэй одон орны цаг

Ажиглалтын газруудад цагийг хамгийн нарийн тодорхойлох багажууд байдаг - тэд цагийг шалгадаг. Цаг хугацаа нь тэнгэрийн хаяа дээрх гэрэлтүүлэгчдийн байрлалаар тодорхойлогддог. Ажиглалтын төвийн цагийг оройн хооронд аль болох нарийвчлалтай, жигд ажиллуулахын тулд оддын байрлалаар шалгахдаа цагийг гүн хонгилд байрлуулдаг. Ийм зооринд жилийн турш тогтмол температурыг хадгалж байдаг. Температурын өөрчлөлт нь цагт нөлөөлдөг тул энэ нь маш чухал юм.

Цагийн нарийн дохиог радиогоор дамжуулахын тулд ажиглалтын төв нь тусгай нарийн төвөгтэй цаг, цахилгаан, радио төхөөрөмжтэй. Москвагаас дамжуулж буй яг цагийн дохио нь дэлхийн хамгийн нарийвчлалтай дохио юм. Одоор цагийг яг таг тодорхойлох, цагийг нарийн цаг ашиглан хадгалах, радиогоор дамжуулах - энэ бүхэн Цагийн үйлчилгээг бүрдүүлдэг.

Одон орон судлаачид ХААНА АЖИЛЛДАГ ВЭ

Одон орон судлаачид ажиглалтын газар, одон орны хүрээлэнгүүдэд шинжлэх ухааны ажил хийдэг.

Сүүлийнх нь голчлон онолын судалгаа хийдэг.

Манай улсад Аугаа Октябрийн Социалист хувьсгалын дараа Ленинград дахь Онолын одон орон судлалын хүрээлэн, Одон орон судлалын хүрээлэнгийн нэрэмжит . Москва дахь П.К. Штернберг, Армени, Гүрж дахь астрофизикийн ажиглалтууд болон бусад олон тооны одон орны байгууллагууд.

Одон орон судлаачдыг их дээд сургуулиудад механик-математик эсвэл физик-математикийн тэнхимд бэлтгэж, бэлтгэдэг.

Манай улсын гол ажиглалтын газар бол Пулково юм. 1839 онд Оросын хамгийн агуу эрдэмтний удирдлаган дор Санкт-Петербургийн ойролцоо баригдсан. Олон оронд үүнийг дэлхийн одон орны нийслэл гэж нэрлэдэг.

Аугаа эх орны дайны дараа Крым дахь Симеиз обсерватори бүрэн сэргээгдсэн бөгөөд түүнээс холгүйхэн Бахчисарайн ойролцоох Партизанское тосгонд шинэ ажиглалтын газар баригдсан бөгөөд тэнд ЗСБНХУ-ын хамгийн том 1¼ м диаметр бүхий толин тусгал бүхий телескоп байрладаг. Одоо суурилуулсан бөгөөд удалгүй 2.6 м-ийн диаметртэй толь бүхий тусгал суурилуулсан нь дэлхийд гуравт ордог. Хоёр ажиглалтын газар одоо нэг байгууллагыг бүрдүүлдэг - ЗХУ-ын ШУА-ийн Крымын астрофизикийн ажиглалтын газар. Казань, Ташкент, Киев, Харьков болон бусад газруудад одон орны ажиглалтын газрууд байдаг.

Бүх обсерватори дээр бид тохиролцсон төлөвлөгөөний дагуу шинжлэх ухааны ажил хийдэг. Манай орны одон орон судлалын шинжлэх ухааны ололт амжилт нь ажилчдын өргөн давхаргад бидний эргэн тойрон дахь ертөнцийн талаарх зөв, шинжлэх ухааны ойлголтыг хөгжүүлэхэд тусалдаг.

Бусад оронд одон орон судлалын олон ажиглалтын газрууд байдаг. Эдгээрээс хамгийн алдартай нь одоо байгаа хамгийн эртний нь болох Парис, Гринвич хотууд бөгөөд тэдгээрийн меридианаас дэлхийн газарзүйн уртрагийг тооцдог (энэ ажиглалтын төвийг саяхан шинэ байршилд нүүлгэсэн, Лондон хотоос цааш, тэнд хөндлөнгийн оролцоо их байдаг. Шөнийн тэнгэрийг ажиглахад). Дэлхийн хамгийн том телескопуудыг Калифорнид Паломар уул, Вилсон уул, Лик ажиглалтын газруудад суурилуулжээ. Тэдний сүүлчийнх нь 19-р зууны төгсгөлд, эхний хоёр нь 20-р зуунд баригдсан.

Хэрэв та алдаа олсон бол текстийн хэсгийг тодруулж, товшино уу Ctrl+Enter.

Цаг хугацааны агшинг олж авснаар зөвхөн цагийн үйлчилгээний эхний ажил шийдэгддэг. Дараагийн ажил бол одон орны тодорхойлолтуудын хоорондох тодорхой цагийг хадгалах явдал юм. Энэ асуудлыг одон орны цагны тусламжтайгаар шийддэг.

Астрономийн цагийг үйлдвэрлэхдээ цаг хугацааны өндөр нарийвчлалыг олж авахын тулд алдааны бүх эх үүсвэрийг харгалзан үзэж, боломжтой бол арилгах, тэдгээрийн ажиллах хамгийн таатай нөхцлийг бүрдүүлдэг.

Цагны хамгийн чухал хэсэг бол дүүжин юм. Пүрш ба дугуй нь дамжуулах механизм болж, сум нь заагч болж, дүүжин нь цаг хугацааг хэмждэг. Тиймээс одон орны цагны хувьд тэд өрөөний температурыг тогтмол байлгах, цочролыг арилгах, агаарын эсэргүүцлийг сулруулж, эцэст нь механик ачааллыг аль болох бага байлгахын тулд хамгийн сайн нөхцлийг бүрдүүлэхийг хичээдэг.

Өндөр нарийвчлалыг хангахын тулд одон орны цагийг цочролоос хамгаалсан гүн хонгилд байрлуулж, жилийн турш тогтмол температурт байлгадаг. Агаарын эсэргүүцлийг бууруулж, атмосферийн даралтын өөрчлөлтийн нөлөөллийг арилгахын тулд цагны савлуурыг агаарын даралтыг бага зэрэг бууруулсан орон сууцанд байрлуулна (Зураг 20).

Хоёр дүүжинтэй одон орны цаг (Богино цаг) нь маш өндөр нарийвчлалтай бөгөөд тэдгээрийн нэг нь чөлөөт бус буюу "боол" нь дамжуулах, заагч механизмд холбогдсон бөгөөд өөр нэг нь өөрөө удирддаг чөлөөт дүүжин, ямар ч дугуй, пүрштэй холбоогүй (Зураг 21).

Чөлөөт дүүжин нь металл хайрцагт гүн хонгилд байрладаг. Энэ тохиолдолд даралтыг бууруулдаг. Чөлөөт савлуур ба чөлөөт дүүжин хоёрын хоорондох холболтыг хоёр жижиг цахилгаан соронзонгоор дамжуулж, түүний дэргэд дүүжин хийдэг. Чөлөөт дүүжин нь "боол" савлуурыг удирдаж, түүнийг цаг хугацаанд нь өөртэйгөө хамт эргүүлэхэд хүргэдэг.

Цагийн уншилтад маш бага алдаа гаргах боломжтой боловч үүнийг бүрэн арилгах боломжгүй юм. Харин цаг буруу ажиллаж байгаа ч өдөрт тодорхой секундээр яарч, хоцрох нь урьдаас мэдэгдэж байгаа бол ийм буруу цаг ашиглан яг цагийг тооцоолоход хэцүү биш юм. Үүнийг хийхийн тулд цаг хэр хурдан, өөрөөр хэлбэл өдөрт хэдэн секунд хурдан эсвэл хоцорч байгааг мэдэхэд хангалттай. Хэдэн сар, жилийн туршид одон орны цагийн өгөгдсөн жишээнд зориулж залруулгын хүснэгтүүдийг эмхэтгэдэг. Одон орны цагны гар бараг хэзээ ч цагийг үнэн зөв харуулдаггүй ч залруулгын хүснэгтийн тусламжтайгаар секундын мянганы нарийвчлалтай цагийн тэмдэг авах бүрэн боломжтой.

Харамсалтай нь цагийн хурд тогтмол биш байна. Гадны нөхцөл байдал өөрчлөгдөхөд - өрөөний температур, агаарын даралт - эд анги үйлдвэрлэх, бие даасан эд ангиудыг ажиллуулахад үргэлж буруу байдаг тул ижил цаг цаг хугацааны явцад чиглэлээ өөрчилж болно. Бугуйн цагны өөрчлөлт, өөрчлөлт нь түүний ажлын чанарын гол үзүүлэлт юм. Цагийн давтамж бага байх тусам цаг илүү сайн байх болно.

Тиймээс сайн одон орны цаг нь хэтэрхий хурдан бөгөөд удаан байж болох бөгөөд өдөрт аравны нэг секундээр урагшлах эсвэл хоцрох боломжтой боловч түүний тусламжтайгаар цагийг найдвартай барьж, зөвхөн зан авирын шинж чанарыг харгалзан үзэх боломжтой. тогтмол байна, өөрөөр хэлбэл, курсийн өдөр тутмын өөрчлөлт бага байна.

Шортийн дүүжин одон орны цагт хурдны өдрийн хэлбэлзэл 0.001-0.003 сек байна. Удаан хугацааны туршид ийм өндөр нарийвчлал нь манай зууны 50-аад онд инженер Ф.М.Федченко дүүжингийн түдгэлзүүлэлтийг сайжруулж, дулааны нөхөн олговрыг сайжруулсан. Энэ нь түүнд хурдны өдөр тутмын хэлбэлзлийг 0.0002-0.0003 секунд болгон бууруулсан цагийг зохион бүтээх боломжийг олгосон.

Сүүлийн жилүүдэд одон орны цагийг зохион бүтээх ажлыг механикч биш, харин цахилгаанчин, радио инженерүүд хийх болсон. Тэд цаг барихын тулд савлуурын хэлбэлзлийн оронд кварцын болорын уян чичиргээг ашигладаг цаг хийсэн.

Кварцын болороос зохих ёсоор зүсэгдсэн хавтан нь сонирхолтой шинж чанартай байдаг. Хэрэв пьезокварц гэж нэрлэгддэг ийм хавтанг шахаж эсвэл нугалж байвал түүний эсрэг талын гадаргуу дээр янз бүрийн тэмдгийн цахилгаан цэнэгүүд гарч ирдэг. Хэрэв хувьсах цахилгаан гүйдлийг пьезокварцын хавтангийн эсрэг гадаргууд нийлүүлбэл пьезокварц нь хэлбэлздэг. Хэлбэлзэх төхөөрөмжийн уналт бага байх тусам хэлбэлзлийн давтамж тогтмол байна. Пьезокварц нь энэ талаар онцгой сайн шинж чанартай байдаг, учир нь түүний чичиргээг багасгах нь маш бага байдаг. Энэ нь радио дамжуулагчийн тогтмол давтамжийг хадгалахын тулд радио инженерчлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Пьезокварцын ижил шинж чанар - хэлбэлзлийн давтамжийн өндөр тогтмол байдал нь одон орны кварцын цагийг маш нарийвчлалтай бүтээх боломжийг олгосон.

Кварц цаг (Зураг 22) нь пьезоэлектрик кварцаар тогтворжсон радио осциллятор, давтамж хуваах каскад, синхрон цахилгаан мотор, заагч сумтай залгахаас бүрдэнэ.

Радио генератор нь өндөр давтамжийн ээлжит гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд пьезоэлектрик кварц нь түүний хэлбэлзлийн тогтмол давтамжийг маш нарийвчлалтайгаар хадгалдаг. Давтамж хуваах каскадын хувьд хувьсах гүйдлийн давтамж секундэд хэдэн зуун мянгаас хэдэн зуун чичиргээ хүртэл буурдаг. Бага давтамжийн ээлжит гүйдэл дээр ажилладаг синхрон цахилгаан мотор нь заагч сумыг эргүүлж, цаг хугацааны дохио өгдөг релеийг хаадаг гэх мэт.

Синхрон цахилгаан моторын эргэлтийн хурд нь түүнийг тэжээж буй хувьсах гүйдлийн давтамжаас хамаарна. Тиймээс кварц цагны хувьд заагч гарын эргэлтийн хурд нь эцсийн эцэст пьезокварцын хэлбэлзлийн давтамжаар тодорхойлогддог. Кварцын хавтангийн хэлбэлзлийн давтамжийн өндөр тогтмол байдал нь жигд хөдөлгөөн, кварцын одон орны цагийн заалтын өндөр нарийвчлалыг баталгаажуулдаг.

Одоогийн байдлаар янз бүрийн төрөл, зориулалтын кварц цагийг секундын зуу, тэр байтугай мянгаас хэтрэхгүй хурдны өдөр тутмын өөрчлөлтөөр үйлдвэрлэж байна.

Кварц цагны анхны загварууд нэлээд том хэмжээтэй байсан. Эцсийн эцэст, кварцын хавтангийн хэлбэлзлийн байгалийн давтамж харьцангуй өндөр бөгөөд секунд, минутыг тоолохын тулд хэд хэдэн давтамжийн хуваах каскадын тусламжтайгаар үүнийг багасгах шаардлагатай байдаг. Үүний зэрэгцээ, үүнд ашигладаг хоолойн радио төхөөрөмжүүд нь маш их зай эзэлдэг. Сүүлийн хэдэн арван жилд хагас дамжуулагч радио технологи хурдацтай хөгжиж, түүний үндсэн дээр бяцхан болон микроминатюр радио төхөөрөмж бий болсон. Энэ нь далай, агаарын навигаци, түүнчлэн янз бүрийн экспедицийн ажилд зориулж жижиг хэмжээтэй зөөврийн кварц цаг барих боломжтой болсон. Эдгээр зөөврийн кварц хронометрүүд нь ердийн механик хронометрээс хэмжээ, жингийн хувьд том биш юм.

Гэсэн хэдий ч, хэрэв хоёрдугаар зэрэглэлийн механик далайн хронометрийн өдөр тутмын хурдны алдаа ±0.4 сек, нэгдүгээр ангиллынх нь ±0.2 сек-ээс ихгүй байвал орчин үеийн кварцын зөөврийн хронометрийн өдрийн давтамжийн тогтворгүй байдал ±0.1 байна. ; ±0.01 ба бүр ±0.001 сек.

Жишээлбэл, Швейцарьт үйлдвэрлэсэн Chronotome нь 245X137X100 мм хэмжээтэй бөгөөд өдөрт түүний хөдөлгөөний тогтворгүй байдал нь ±0.02 секундээс хэтрэхгүй байна. Хөдөлгөөнгүй кварцын хронометр "Изотом" нь урт хугацааны харьцангуй тогтворгүй байдал нь 10 -8-аас ихгүй байна, өөрөөр хэлбэл өдөр тутмын өөрчлөлтийн алдаа нь ойролцоогоор ± 0.001 сек байна.

Гэсэн хэдий ч кварц цаг нь одон орны хэмжилтийг өндөр нарийвчлалтай хийхэд зайлшгүй шаардлагатай ноцтой дутагдалтай зүйл биш юм. Кварцын одон орны цагны гол сул тал нь кварцын хэлбэлзлийн давтамж нь орчны температур ба "кварцын хөгшрөлт" -ээс хамаардаг, өөрөөр хэлбэл түүний хэлбэлзлийн давтамж нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг. Эхний сул талыг кварцын хавтан байрладаг цагны хэсгийг сайтар термостатаар даван туулсан. Цагны шилжилтийг удаашруулахад хүргэдэг кварцын хөгшрөлтийг хараахан арилгаагүй байна.

"Молекулын цаг"

Цагийн интервалыг хэмжих төхөөрөмжийг дүүжин, кварц одон орны цагуудаас илүү нарийвчлалтай хийх боломжтой юу?

Үүнд тохиромжтой аргыг хайж олохын тулд эрдэмтэд молекулын чичиргээ үүсдэг системд ханджээ. Мэдээжийн хэрэг энэ сонголт санамсаргүй биш байсан бөгөөд энэ нь цаашдын амжилтыг урьдчилан тодорхойлсон юм. "Молекул цаг" нь цаг хэмжилтийн нарийвчлалыг хэдэн мянга, бүр хэдэн зуун мянга дахин нэмэгдүүлэх боломжийг анх олгосон. Гэсэн хэдий ч молекулаас цаг хугацааны индикатор хүртэлх зам нь нарийн төвөгтэй бөгөөд маш хэцүү болсон.

Яагаад дүүжин болон кварцын одон орны цагны нарийвчлалыг сайжруулах боломжгүй байсан бэ? Хугацаа хэмжихэд молекулууд дүүжин ба кварц хавтангаас юугаараа илүү байсан бэ? Молекул цагуудын ажиллах зарчим, бүтэц нь юу вэ?

Аливаа цаг нь үе үе хэлбэлзэл үүсдэг блок, тэдгээрийн тоог тоолох тоолох механизм, тэдгээрийг хадгалахад шаардлагатай энергийг хадгалах төхөөрөмжөөс бүрддэг гэдгийг санацгаая. Гэсэн хэдий ч цагны уншилтын нарийвчлал нь ихэвчлэн байдаг тухайн элементийн үйл ажиллагааны тогтвортой байдлаас хамаарна, энэ нь цаг хугацааг хэмждэг.

Савлуурт одон орны цагны нарийвчлалыг нэмэгдүүлэхийн тулд тэдгээрийн дүүжин нь дулааны тэлэлтийн хамгийн бага коэффициент бүхий тусгай хайлшаар хийгдсэн, термостатад байрлуулсан, тусгай аргаар дүүжлэгдсэн, агаарыг шахдаг саванд байрлуулсан гэх мэт. Эдгээр бүх арга хэмжээ нь одон орны дүүжин цагны хөдөлгөөний хэлбэлзлийг өдөрт секундын мянганы нэг хүртэл бууруулах боломжтой болгосон нь мэдэгдэж байна. Гэсэн хэдий ч хөдөлж буй болон үрэлттэй хэсгүүдийн аажмаар элэгдэлд орж, бүтцийн материалын удаан, эргэлт буцалтгүй өөрчлөлтүүд, ерөнхийдөө ийм цагны "хөгшрөлт" нь тэдний нарийвчлалыг цаашид сайжруулах боломжийг олгосонгүй.

Одон орон судлалын кварцын цагт цагийг кварцаар тогтворжуулсан осциллятороор хэмждэг бөгөөд эдгээр цагуудын заалтын нарийвчлалыг кварцын хавтангийн хэлбэлзлийн давтамжийн тогтмол байдлаар тодорхойлдог. Цаг хугацаа өнгөрөхөд кварцын хавтан болон түүнтэй холбоотой цахилгаан контактуудад эргэлт буцалтгүй өөрчлөлтүүд үүсдэг. Ийнхүү кварц цагны энэхүү мастер элемент "хуучирдаг". Энэ тохиолдолд кварцын хавтангийн хэлбэлзлийн давтамж бага зэрэг өөрчлөгддөг. Энэ нь ийм цагны тогтворгүй байдлын шалтгаан бөгөөд тэдгээрийн нарийвчлалыг цаашид нэмэгдүүлэхэд хязгаарлалт тавьдаг.

Молекулын цагнууд нь тэдгээрийн уншилтыг молекулуудад шингээж, ялгаруулах цахилгаан соронзон чичиргээний давтамжаар эцсийн байдлаар тодорхойлдог байхаар зохион бүтээгдсэн. Үүний зэрэгцээ атом, молекулууд энергийг зөвхөн үе үе, зөвхөн тодорхой хэсэгт энерги шингээж, ялгаруулдаг бөгөөд үүнийг энергийн квант гэж нэрлэдэг. Эдгээр процессуудыг одоогоор дараах байдлаар илэрхийлж байна: атом хэвийн (өдөөгдөөгүй) төлөвт байх үед түүний электронууд нь бага энергийн түвшинг эзэлдэг бөгөөд цөмөөс хамгийн ойр зайд байдаг. Хэрэв атомууд гэрэл гэх мэт энергийг шингээж авбал электронууд нь шинэ байрлал руу үсэрч, цөмөөсөө арай хол байрладаг.

Электроны хамгийн доод байрлалд тохирох атомын энергийг Е, цөмөөс цаашдын байрлалд тохирох энергийг E 2 гэж тэмдэглэе. Цахилгаан соронзон чичиргээ ялгаруулдаг атомууд (жишээлбэл, гэрэл) E 2 энергитэй өдөөгдсөн төлөвөөс E 1 энергитэй өдөөгддөггүй төлөв рүү шилжих үед цахилгаан соронзон энергийн ялгарах хэсэг нь ε = E 2 -E 1-тэй тэнцүү байна. Дээрх хамаарал нь энерги хадгалагдах хуулийн нэг илэрхийллээс өөр зүйл биш гэдгийг харахад хялбар байдаг.

Үүний зэрэгцээ гэрлийн квант энерги нь түүний давтамжтай пропорциональ байдаг нь мэдэгдэж байна: ε = hv, энд ε нь цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн энерги, v нь давтамж, h = 6.62*10 -27 эрг*сек нь Планкийн тогтмол юм. Энэ хоёр хамаарлаас атомаас ялгарах гэрлийн v давтамжийг олоход хэцүү биш. v = (E 2 - E 1)/h сек -1 байх нь ойлгомжтой

Тухайн төрлийн атом бүр (жишээлбэл, устөрөгч, хүчилтөрөгч гэх мэт) өөрийн энергийн түвшинтэй байдаг. Тиймээс өдөөгдсөн атом бүр доод төлөвт шилжихдээ маш тодорхой давтамжтай цахилгаан соронзон чичиргээ ялгаруулдаг, өөрөөр хэлбэл зөвхөн түүний гэрэлтэх шинж чанарыг өгдөг. Нөхцөл байдал молекулуудын хувьд яг адилхан бөгөөд цорын ганц ялгаа нь тэдгээрийг бүрдүүлдэг бөөмсийн өөр өөр байршил, харилцан хөдөлгөөнтэй холбоотой хэд хэдэн нэмэлт энергийн түвшинтэй байдаг.

Тиймээс атом ба молекулууд нь зөвхөн хязгаарлагдмал давтамжтай цахилгаан соронзон чичиргээг шингээж, ялгаруулах чадвартай байдаг. Цөмийн системүүдийн тогтвортой байдал нь маш өндөр юм. Энэ нь тодорхой төрлийн чичиргээг мэдэрдэг эсвэл цацруулдаг аливаа макроскоп төхөөрөмж, тухайлбал, утас, тохируулагч, микрофон гэх мэтийн тогтвортой байдлаас хэдэн тэрбум дахин өндөр байдаг. Үүнийг ямар ч макроскоп төхөөрөмжид, жишээлбэл, машинууд байдагтай холбон тайлбарладаг. , хэмжих хэрэгсэл гэх мэт .., тэдгээрийн тогтвортой байдлыг хангах хүч нь ихэнх тохиолдолд гадны хүчнээс арав, зуу дахин их байдаг. Тиймээс цаг хугацаа өнгөрөх тусам гадаад нөхцөл байдал өөрчлөгдөхөд ийм төхөөрөмжүүдийн шинж чанар зарим талаараа өөрчлөгддөг. Тийм ч учраас хөгжимчид хийл, төгөлдөр хуураа байнга тааруулж байдаг. Эсрэгээрээ микросистемд, жишээлбэл, атом, молекулуудад тэдгээрийг бүрдүүлдэг бөөмсийн хооронд ийм хүчтэй хүч үйлчилдэг тул ердийн гадны нөлөөллийн хэмжээ нь хамаагүй бага байдаг. Тиймээс гадаад нөхцөл байдлын ердийн өөрчлөлтүүд - температур, даралт гэх мэт нь эдгээр микросистемийн дотор мэдэгдэхүйц өөрчлөлтийг үүсгэдэггүй.

Энэ нь атомын болон молекулын чичиргээний хэрэглээнд суурилсан спектрийн шинжилгээ болон бусад олон арга, багаж хэрэгслийн өндөр нарийвчлалыг тайлбарлаж байна. Энэ нь эдгээр квант системийг одон орны цагны үндсэн элемент болгон ашиглах нь маш сонирхолтой болгодог. Эцсийн эцэст ийм микросистемүүд цаг хугацааны явцад шинж чанараа өөрчилдөггүй, өөрөөр хэлбэл тэд "хөгширдөггүй".

Инженерүүд молекулын цагийг бүтээж эхлэхэд атом болон молекулын чичиргээг хөдөлгөх аргууд аль хэдийн мэдэгдэж байсан. Үүний нэг нь өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг тодорхой хийгээр дүүргэсэн саванд хийдэг явдал юм. Хэрэв эдгээр хэлбэлзлийн давтамж нь эдгээр хэсгүүдийн өдөөх энергитэй тохирч байвал цахилгаан соронзон энергийн резонансын шингээлт үүсдэг. Хэсэг хугацааны дараа (секундийн саяны нэгээс бага) өдөөгдсөн бөөмс (атом ба молекулууд) аяндаа өдөөгдсөн төлөвөөс хэвийн төлөвт шилжиж, нэгэн зэрэг цахилгаан соронзон энергийн квант ялгаруулдаг.

Ийм цагийг бүтээх дараагийн алхам нь дүүжин цагирт дүүжин савлуурын тоог тоолдог тул эдгээр хэлбэлзлийн тоог тоолох ёстой юм шиг санагдаж байна. Гэсэн хэдий ч ийм шууд, "урд талын" зам хэтэрхий хэцүү болж хувирав. Баримт нь молекулуудаас ялгарах цахилгаан соронзон чичиргээний давтамж маш өндөр байдаг. Жишээлбэл, аммиакийн молекул дахь гол шилжилтийн хувьд секундэд 23,870,129,000 үе байдаг. Төрөл бүрийн атомуудаас ялгарах цахилгаан соронзон чичиргээний давтамж нь ижил дарааллаар эсвэл түүнээс дээш байж болно. Ийм өндөр давтамжийн хэлбэлзлийн тоог тоолоход ямар ч механик төхөөрөмж тохирохгүй. Түүгээр ч барахгүй ердийн электрон төхөөрөмжүүд үүнд тохиромжгүй болсон.

Энэхүү бэрхшээлээс гарах арга замыг ухаалаг тойрон гарах арга замаар олсон. Аммиакийн хий нь урт металл хоолойд (долгионы хөтөч) байрлуулсан. Харьцахад хялбар болгохын тулд энэ хоолойг ороомогтой байна. Энэ хоолойн нэг үзүүрт өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг генератороос нийлүүлж, нөгөө үзүүрт нь түүний эрчимийг хэмждэг төхөөрөмж суурилуулсан. Генератор нь өдөөсөн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн давтамжийг тодорхой хязгаарт өөрчлөх боломжийг олгосон.

Аммиакийн молекулуудыг өдөөгдөөгүй төлөвөөс өдөөгдсөн төлөв рүү шилжүүлэхийн тулд тодорхой энерги, үүний дагуу цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн тодорхой давтамж шаардлагатай (ε = hv, энд ε нь квант энерги, v нь давтамж юм. цахилгаан соронзон хэлбэлзэл, h нь Планкийн тогтмол). Генераторын үүсгэсэн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн давтамж нь энэ резонансын давтамжаас их эсвэл бага байвал аммиакийн молекулууд энерги шингэдэггүй. Эдгээр давтамжууд давхцах үед нэлээд олон тооны аммиакийн молекулууд цахилгаан соронзон энергийг шингээж, өдөөх төлөвт ордог. Мэдээжийн хэрэг, энэ тохиолдолд (эрчим хүчний хэмнэлтийн хуулийн дагуу) хэмжих төхөөрөмжийг суурилуулсан долгионы төгсгөлд цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн эрч хүч бага байх болно. Хэрэв та генераторын давтамжийг жигд өөрчилж, хэмжих төхөөрөмжийн уншилтыг тэмдэглэвэл резонансын давтамж дээр цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн эрчмийг бууруулна.

Молекулын цагийг бүтээх дараагийн алхам бол энэ эффектийг ашиглах явдал юм. Энэ зорилгоор тусгай төхөөрөмжийг угсарсан (Зураг 23). Үүнд цахилгаан хангамжаар тоноглогдсон өндөр давтамжийн генератор нь өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Эдгээр хэлбэлзлийн давтамжийн тогтмол байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд генераторыг тогтворжуулна. пьезокварц ашиглан. Энэ төрлийн одоо байгаа төхөөрөмжүүдэд өндөр давтамжийн генераторын хэлбэлзлийн давтамжийг тэдгээрт ашигласан кварцын хавтангийн хэлбэлзлийн байгалийн давтамжийн дагуу секундэд хэдэн зуун мянган циклтэй тэнцүү сонгоно.

Цагаан будаа. 23. "Молекулын цаг"-ын схем

Энэ давтамж нь аливаа механик төхөөрөмжийг шууд удирдахад хэт өндөр тул давтамж хуваах нэгжийн тусламжтайгаар секундэд хэдэн зуун хэлбэлзэл хүртэл бууруулж, зөвхөн дохионы реле болон заагч сумыг эргүүлдэг синхрон цахилгаан моторт нийлүүлдэг. цагны товчлуур дээр байрладаг. Тиймээс молекулын цагны энэ хэсэг нь өмнө нь тайлбарласан кварцын цагны загварыг давтдаг.

Аммиакийн молекулуудыг өдөөх зорилгоор өндөр давтамжийн генератороос үүссэн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн нэг хэсэг нь ээлжит гүйдлийн давтамжийн үржүүлэгч рүү тэжээгддэг (23-р зургийг үз). Үүний давтамжийн үржүүлгийн коэффициентийг резонансын байдалд хүргэхийн тулд сонгосон. Давтамжийн үржүүлэгчийн гаралтаас цахилгаан соронзон хэлбэлзэл нь аммиакийн хий бүхий долгионы хөтөч рүү тэжээгддэг. Долгион хөтлүүрийн гаралтын хэсэгт байрлах төхөөрөмж, ялгах төхөөрөмж нь долгионы дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн эрчмийг тэмдэглэж, өндөр давтамжийн генератор дээр ажиллаж, түүний өдөөдөг хэлбэлзлийн давтамжийг өөрчилдөг. Дискриминатор нь долгион хөтлүүрийн оролтод резонансын давтамжаас доогуур давтамжтай хэлбэлзэл ирэхэд генераторыг тохируулж, түүний хэлбэлзлийн давтамжийг нэмэгдүүлдэг. Хэрэв долгион хөтлүүрийн оролт нь резонансын давтамжаас өндөр давтамжтай хэлбэлзлийг хүлээн авбал генераторын давтамжийг бууруулдаг. Энэ тохиолдолд резонансын тааруулах нь илүү нарийвчлалтай байх тусам шингээлтийн муруй улам хурц болно. Тиймээс молекулууд энергийн резонансын шингээлтээс болж цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн эрчмийг бууруулах нь аль болох нарийхан, гүн байх нь зүйтэй юм.

Эдгээр бүх хоорондоо холбогдсон төхөөрөмжүүд - генератор, үржүүлэгч, аммиакийн хий бүхий долгион хөтлүүр ба ялгагч - аммиакийн молекулууд генератороор өдөөгдөж, нэгэн зэрэг түүнийг удирдаж, хүссэн давтамжийн хэлбэлзлийг үүсгэдэг эргэх хэлхээг төлөөлдөг. . Тиймээс молекулын цаг нь аммиакийн молекулуудыг давтамж, цаг хугацааны стандарт болгон ашигладаг. 1953 онд Г.Лионс энэ зарчмаар боловсруулсан аммиакийн анхны молекулын цагт тогтворгүй байдал нь ойролцоогоор 10 -7 байсан, өөрөөр хэлбэл давтамжийн өөрчлөлт нь арван саяны нэгээс хэтрэхгүй байв. Дараа нь тогтворгүй байдал нь 10-8 болж буурсан бөгөөд энэ нь хэдэн жилийн хугацаанд 1 секундын хугацааны интервалыг хэмжих алдаатай тохирч байна.

Ерөнхийдөө энэ нь мэдээжийн хэрэг маш сайн нарийвчлал юм. Гэсэн хэдий ч уг бүтээсэн төхөөрөмжид цахилгаан соронзон энергийн шингээлтийн муруй нь төсөөлж байснаас тийм ч хурц биш, харин "түрхсэн" болох нь тогтоогджээ. Үүний дагуу бүх төхөөрөмжийн нарийвчлал нь хүлээгдэж байснаас хамаагүй бага байв. Дараа жилүүдэд хийгдсэн эдгээр молекулын цагийг нарийвчлан судалснаар тэдгээрийн уншилт нь долгионы хөтлүүрийн дизайн, түүнчлэн доторх хийн температур, даралтаас тодорхой хэмжээгээр хамаардаг болохыг тогтоожээ. Эдгээр нөлөөлөл нь ийм цагны үйл ажиллагааны тогтворгүй байдлын эх үүсвэр бөгөөд тэдгээрийн нарийвчлалыг хязгаарладаг болохыг тогтоожээ.

Дараа нь молекулын цагийн эдгээр согогийг бүрэн арилгах боломжгүй байв. Гэсэн хэдий ч бусад илүү дэвшилтэт төрлийн квант цаг хэмжигчийг гаргаж авах боломжтой байв.

Цезийн атомын цаг

Аммиакийн молекулын цагийн дутагдлын шалтгааныг тодорхой ойлгосны үндсэн дээр давтамж, цаг хугацааны стандартыг цаашид сайжруулахад хүрсэн. Аммиакийн молекул цагийн гол сул тал нь резонансын шингээлтийн муруйг тодорхой "т рхэцэх" ба эдгээр цагуудын гүйцэтгэл нь долгионы дамжуулагч дахь хийн температур, даралтаас хамаардаг гэдгийг санаарай.

Эдгээр согогуудын шалтгаан юу вэ? Тэдгээрийг арилгах боломжтой юу? Резонансын түрхэц нь долгионы хөтлүүрийг дүүргэх хийн хэсгүүдийн дулааны хөдөлгөөний үр дүнд үүсдэг нь тогтоогджээ. Эцсийн эцэст, хийн хэсгүүдийн зарим нь цахилгаан соронзон долгион руу шилждэг тул тэдгээрийн хэлбэлзлийн давтамж нь генераторын өгсөн хэмжээнээс арай өндөр байдаг. Бусад хийн хэсгүүд нь эсрэгээрээ ирж буй цахилгаан соронзон долгионоос зугтаж байгаа мэт хөдөлдөг; тэдний хувьд цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн давтамж нь нэрлэсэн хэмжээнээс арай бага байдаг. Зөвхөн харьцангуй цөөн тооны суурин хийн хэсгүүдийн хувьд тэдгээрийн хүлээн авсан цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн давтамж нь нэрлэсэнтэй тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл. генератороос өгсөн.

Тайлбарласан үзэгдэл бол бидний сайн мэдэх уртрагийн Доплер эффект юм. Энэ нь резонансын муруйг хавтгайруулж, түрхэхэд хүргэдэг бөгөөд долгионы хөтчийн гаралт дахь гүйдлийн хүч нь хийн хэсгүүдийн хөдөлгөөний хурдаас хамааралтай болохыг харуулж байна. хийн температур дээр.

Америкийн стандартын товчооны хэсэг эрдэмтэд эдгээр бэрхшээлийг даван туулж чадсан. Гэсэн хэдий ч тэдний хийсэн зүйл бол ерөнхийдөө давтамж, цаг хугацааны шинэ бөгөөд илүү нарийвчлалтай стандарт байсан ч аль хэдийн мэдэгдэж байсан зарим зүйлийг ашигласан.

Энэ төхөөрөмж нь молекулыг ашиглахаа больсон, харин атомыг ашигладаг. Эдгээр атомууд зүгээр л савыг дүүргээд зогсохгүй цацраг хэлбэрээр хөдөлдөг. Түүнээс гадна тэдний хөдөлгөөний чиглэл нь цахилгаан соронзон долгионы тархалтын чиглэлд перпендикуляр байна. Энэ тохиолдолд уртааш Доплер эффект байхгүй гэдгийг ойлгоход хялбар байдаг. Уг төхөөрөмж нь цезийн атомуудыг ашигладаг бөгөөд өдөөлт нь секундэд 9,192,631,831 циклтэй тэнцэх цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн давтамжтайгаар явагддаг.

Холбогдох төхөөрөмжийг хоолойд суурилуулсан бөгөөд түүний нэг төгсгөлд металл цезийг уурших хүртэл халаадаг цахилгаан зуух 1, нөгөө үзүүрт нь хүрсэн цезийн атомын тоог тоолдог детектор 6 байдаг. энэ (Зураг 24). Тэдгээрийн хооронд: эхний соронз 2, өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг хангадаг долгионы хөтлүүр 3, коллиматор 4, хоёр дахь соронз 5. Зуухыг асаахад металлын уур нь ангархай болон нарийн цацрагаар дамжин хоолой руу урсдаг. Цезийн атомууд нь тэнхлэгийнхээ дагуу нисч, байнгын соронз болон долгионы дамжуулагчийг ашиглан дамжуулах өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон орны нөлөөгөөр долгионы тархалтын чиглэл перпендикуляр байдаг. бөөмсийн нислэгийн чиглэлд.

Ийм төхөөрөмж нь асуудлын эхний хэсгийг шийдвэрлэх боломжийг бидэнд олгодог: атомуудыг өдөөх, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийг нэг төлөвөөс нөгөөд шилжүүлэх, мөн тэр үед уртын дагуух Доплер эффектээс зайлсхийх боломжтой. Хэрэв судлаачид зөвхөн энэ сайжруулалтаар хязгаарлагдах юм бол төхөөрөмжийн нарийвчлал нэмэгдэх боловч тийм ч их биш юм. Үнэн хэрэгтээ, халсан эх үүсвэрээс ялгарах атомын цацрагт үргэлж өдөөгддөггүй, өдөөгдсөн атомууд байдаг. Ийнхүү эх үүсвэрээс ялгарч буй атомууд цахилгаан соронзон орны дундуур нисч, өдөөгдөж байх үед аль хэдийн байгаа өдөөгдсөн атомуудад тодорхой тооны өдөөгдсөн атомууд нэмэгддэг. Тиймээс өдөөгдсөн атомуудын тооны өөрчлөлт харьцангуй их биш бөгөөд улмаар бөөмсийн цацрагт цахилгаан соронзон долгионы нөлөөлөл тийм ч хурц биш юм. Хэрэв эхэндээ өдөөгдсөн атомууд огт байхгүй, дараа нь тэд гарч ирсэн бол ерөнхий нөлөө нь илүү ялгаатай байх нь тодорхой байна.

Тиймээс нэмэлт даалгавар гарч ирнэ: эх үүсвэрээс цахилгаан соронзон орон хүртэлх хэсэгт хэвийн төлөвт байгаа атомуудыг дамжуулж, өдөөсөн атомуудыг зайлуулна. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд шинэ зүйл зохион бүтээх шаардлагагүй байсан, учир нь манай зууны дөчөөд оны үед Рабби, дараа нь Рамсай нар спектроскопийн судалгааны холбогдох аргыг боловсруулсан. Эдгээр аргууд нь бүх атом, молекулууд тодорхой цахилгаан, соронзон шинж чанартай байдаг бөгөөд эдгээр шинж чанарууд нь өдөөгдсөн болон өдөөгдээгүй бөөмсийн хувьд ялгаатай байдаг. Иймээс цахилгаан ба соронзон орон дахь өдөөгдсөн болон өдөөгдөөгүй атом, молекулууд өөр өөр хазайлттай байдаг.

Тайлбарласан цезийн атомын цагт, эх үүсвэр ба өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон орны хоорондох бөөмийн цацрагийн зам дээр байнгын соронз 2 (24-р зургийг үз) суурилуулсан бөгөөд ингэснээр өдөөгдээгүй хэсгүүд коллиматорын ангархай дээр төвлөрч, өдөөгдсөн бөөмүүд байна. цацрагаас хасагдсан. Өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон орон ба детекторын хооронд байрлах хоёр дахь соронз 5 нь эсрэгээр нь өдөөгдөөгүй хэсгүүдийг цацрагаас зайлуулж, зөвхөн өдөөгдсөн хэсгүүдийг детектор дээр төвлөрүүлдэг. Энэхүү давхар тусгаарлалт нь зөвхөн цахилгаан соронзон орон руу орохоосоо өмнө өдөөгддөггүй хэсгүүд детекторт хүрч, дараа нь энэ талбарт өдөөгддөг болохыг харуулж байна. Энэ тохиолдолд детекторын уншилтын цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн давтамжаас хамаарах хамаарал нь маш хурц бөгөөд үүний дагуу цахилгаан соронзон энергийн резонансын шингээлтийн муруй нь маш нарийн бөгөөд эгц болж хувирдаг.

Тайлбарласан арга хэмжээний үр дүнд цезийн атомын цагийн мастер блок нь өндөр давтамжийн осцилляторын маш бага тохиргоонд ч хариу өгөх чадвартай болж, тогтворжуулах маш өндөр нарийвчлалд хүрсэн.

Төхөөрөмжийн үлдсэн хэсэг нь ерөнхийдөө молекулын цагийн бүдүүвч диаграммыг давтдаг: өндөр давтамжийн генератор нь цахилгаан цагийг удирдаж, давтамжийн үржүүлгийн хэлхээгээр нэгэн зэрэг бөөмсийг өдөөдөг. Цезийн хоолой болон өндөр давтамжийн үүсгүүрт холбогдсон дискриминатор нь хоолойн ажилд хариу үйлдэл үзүүлж генераторыг тохируулж, түүний үүсгэсэн хэлбэлзлийн давтамж нь бөөмсийн өдөөгдсөн давтамжтай давхцдаг.

Энэ төхөөрөмжийг бүхэлд нь цезийн атомын цаг гэж нэрлэдэг.

Цезийн цагны анхны загваруудад (жишээлбэл, Английн үндэсний физикийн лабораторийн цезийн цаг) тогтворгүй байдал нь зөвхөн 1 -9 байсан. Сүүлийн жилүүдэд бүтээгдсэн, бүтээгдсэн ийм төрлийн төхөөрөмжүүдийн тогтворгүй байдал 10 -12 -10 -13 болж буурсан.

Хамгийн сайн механик одон орны цаг хүртэл эд ангиудын элэгдлээс болж цаг хугацааны явцад чиглэлээ өөрчилдөг гэж өмнө нь хэлсэн. Кварцын одон орны цаг хүртэл ийм дутагдалтай байдаггүй, учир нь кварцын хөгшрөлтийн улмаас тэдгээрийн уншилт нь аажмаар өөрчлөгддөг. Цезийн атомын цагуудад давтамжийн шилжилт илрээгүй.

Эдгээр цагуудын өөр өөр хуулбарыг хооронд нь харьцуулж үзэхэд тэдгээрийн хэлбэлзлийн давтамж нь ±3 * 10 -12 дотор давхцаж байсан бөгөөд энэ нь 10,000 жилд ердөө 1 секундын алдаатай тохирч байна.

Гэсэн хэдий ч энэ төхөөрөмж нь сул тал биш юм: цахилгаан соронзон орны хэлбэрийн гажуудал, цацрагийн атомуудад үзүүлэх нөлөөний харьцангуй богино хугацаа нь ийм системийг ашиглан цаг хугацааны интервалыг хэмжих нарийвчлалыг улам бүр нэмэгдүүлдэг.

Квант үүсгэгчтэй одон орны цаг

Хугацааны интервалыг хэмжих нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх өөр нэг алхамыг ашиглан хийсэн молекул генераторууд- ашигласан төхөөрөмжүүд молекулуудын цахилгаан соронзон долгионы ялгаралт.

Энэхүү нээлт нь гэнэтийн бөгөөд байгалийн юм. Гэнэтийн - учир нь хуучин аргуудын боломж шавхагдсан мэт санагдаж байсан ч өөр зүйл байхгүй байв. Байгалийн - учир нь мэдэгдэж буй хэд хэдэн нөлөө нь шинэ аргын бараг бүх хэсгийг бүрдүүлсэн бөгөөд үлдсэн бүх зүйл нь эдгээр хэсгүүдийг зөв хослуулах явдал байв. Гэсэн хэдий ч мэдэгдэж буй зүйлсийн шинэ хослол нь олон нээлтийн мөн чанар юм. Үүнийг гаргахад үргэлж маш их зориг шаардагддаг. Ихэнхдээ үүнийг хийсний дараа бүх зүйл маш энгийн мэт санагддаг.

Давтамжийн стандартыг олж авахын тулд молекулын цацрагийг ашигладаг багаж хэрэгслийг мазер гэж нэрлэдэг; Энэ үг нь илэрхийллийн эхний үсгүүдээс үүссэн: цацрагийн өдөөгдсөн ялгаруулалтаар богино долгионы өсгөлт, өөрөөр хэлбэл өдөөгдсөн цацрагийг ашиглан сантиметрийн муж дахь радио долгионыг өсгөх. Одоогийн байдлаар ийм төрлийн төхөөрөмжийг ихэвчлэн квант өсгөгч эсвэл квант генератор гэж нэрлэдэг.

Квант үүсгэгчийг нээхэд юу бэлдсэн бэ? Үйл ажиллагааны зарчим, бүтэц нь юу вэ?

Аммиакийн молекулууд зэрэг өдөөгдсөн молекулууд энергийн доод түвшинд шилжиж, цахилгаан соронзон цацраг ялгаруулдаг гэдгийг судлаачид мэдэж байсан. эдгээр ялгаруулах шугамын байгалийн өргөн нь маш бага юм, ямар ч тохиолдолд молекулын цагуудад ашигладаг шингээлтийн шугамын өргөнөөс олон дахин бага байна. Үүний зэрэгцээ, хоёр хэлбэлзлийн давтамжийг харьцуулахдаа резонансын муруйн хурц байдал нь спектрийн шугамын өргөнөөс, тогтворжуулах боломжтой нарийвчлал нь резонансын муруйны хурц байдлаас хамаарна.

Молекулуудын шингээлт төдийгүй цахилгаан соронзон долгионы ялгаруулалтыг ашиглан цаг хугацааны интервалыг илүү нарийвчлалтай хэмжих боломжийг судлаачид маш их сонирхож байсан нь тодорхой байна. Үүний тулд бүх зүйл аль хэдийн бэлэн болсон юм шиг санагдаж байна. Үнэн хэрэгтээ молекулын цагийн долгионы хөтлүүрээр өдөөгдсөн аммиакийн молекулууд аяндаа гэрэл ялгаруулдаг, өөрөөр хэлбэл тэд энергийн доод түвшинд шилжиж, секундэд 23,870,129,000 давтамжтай цахилгаан соронзон цацраг ялгаруулдаг. Энэхүү спектрийн цацрагийн шугамын өргөн нь үнэхээр маш бага юм. Нэмж дурдахад, молекулын цагийн долгионы хөтлүүр нь генератороос тэжээгддэг цахилгаан соронзон хэлбэлзлээр дүүрдэг бөгөөд эдгээр хэлбэлзлийн давтамж нь аммиакийн молекулуудаас ялгарах энергийн квантуудын давтамжтай тэнцүү байдаг тул долгионы хөтлүүр дээр үүсдэг. өдөөгдсөнөдөөгдсөн аммиакийн молекулуудын ялгаралт, магадлал нь аяндаа ялгарахаас хамаагүй их байдаг. Тиймээс энэ үйл явц нь цацрагийн үйл явдлын нийт тоог нэмэгдүүлдэг.

Гэсэн хэдий ч молекулын долгионы хөтөч гэх мэт систем нь молекулын цацрагийг ажиглах, ашиглахад огт тохиромжгүй болсон. Үнэн хэрэгтээ ийм долгионы хөтлүүр нь өдөөгдөж буй аммиакийн хэсгүүдээс хамаагүй илүү байдаг бөгөөд өдөөгдсөн цацрагийг харгалзан үзэхэд цахилгаан соронзон энергийг шингээх үйлдэл нь ялгаруулах үйлдлээс хамаагүй илүү тохиолддог. Үүнээс гадна генераторын цахилгаан соронзон цацрагаар ижил эзэлхүүнийг дүүргэх үед ийм долгионы дамжуулагч дахь молекулуудаас ялгарах энергийн квантуудыг хэрхэн тусгаарлах нь тодорхойгүй бөгөөд энэ цацраг нь ижил давтамжтай, илүү өндөр эрчимтэй байдаг.

Бүх үйл явц хоорондоо холилдсон тул эхлээд харахад тэднээс зөвийг нь ялгах боломжгүй юм шиг санагддаг нь үнэн биш гэж үү? Гэсэн хэдий ч тийм биш юм. Эцсийн эцэст, өдөөгдсөн молекулууд нь цахилгаан, соронзон шинж чанараараа өдөөгддөггүй молекулуудаас ялгаатай нь мэдэгдэж байгаа бөгөөд энэ нь тэдгээрийг салгах боломжтой болгодог.

1954-1955 онд Энэ асуудлыг ЗСБНХУ-д Н.Г.Басов, А.М.Прохоров, АНУ-д Гордон, Зейгер, Таунес нар гайхалтайгаар шийдсэн. Эдгээр зохиогчид аммиакийн өдөөгдөх ба өдөөгдээгүй молекулуудын цахилгаан төлөв байдал нь арай өөр бөгөөд жигд бус цахилгаан талбараар нисэх үед тэдгээр нь өөр өөр хазайлттай байдаг тул давуу талыг ашигласан.

* (Ж.Сингер, Мазери, IL, М., 1961; Басов Н.Г., Летохов В.С., Оптик давтамжийн стандартууд, UFN, 96-р боть. 1968 оны 4.)

Нэг төрлийн цахилгаан орон нь хоёр цахилгаанаар цэнэглэгдсэн зэрэгцээ хавтан, жишээлбэл конденсаторын ялтсуудын хооронд үүсдэг гэдгийг санаарай; цэнэглэгдсэн хавтан ба нэг цэг эсвэл хоёр цэнэглэгдсэн цэгийн хооронд - нэг төрлийн бус. Хэрэв цахилгаан талбарыг хүчний шугамаар дүрсэлсэн бол нэгэн төрлийн талбайг ижил нягттай шугамаар, нэг төрлийн бус талбайг тэгш бус нягттай шугамаар, жишээлбэл, шугамууд нийлдэг хавтгай дээр бага, үзүүрт их хэмжээгээр дүрслэнэ. Нэг буюу өөр хэлбэрийн жигд бус цахилгаан орон үүсгэх аргууд эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан.

Молекулын генератор нь молекулын эх үүсвэр, цахилгаан тусгаарлагч ба резонаторын нэгдэл бөгөөд агаарыг гадагшлуулах хоолойд угсардаг. Гүн хөргөхийн тулд энэ хоолойг шингэн азотын дотор байрлуулна. Энэ нь бүхэл бүтэн төхөөрөмжийн өндөр тогтвортой байдлыг хангадаг. Молекул генератор дахь бөөмсийн эх үүсвэр нь аммиакийн хийгээр дүүргэсэн нарийн нүхтэй лонх юм. Энэ цооногоор нарийн ширхэгтэй цацраг нь тодорхой хурдтайгаар хоолойд ордог (Зураг 25, а).

Цацраг нь үргэлж өдөөгдөөгүй, өдөөгдсөн аммиакийн молекулуудыг агуулдаг. Гэсэн хэдий ч, ихэвчлэн сэрэлтэй хүмүүсээс илүү догдолдоггүй хүмүүс байдаг. Хоолойд эдгээр хэсгүүдийн замд дөрвөн саваагаас бүрдэх цахилгаан цэнэглэгдсэн конденсатор байдаг - энэ нь квадруполь конденсатор юм. Түүний доторх цахилгаан орон нь жигд бус бөгөөд ийм хэлбэртэй (Зураг 25, б) түүгээр дамжин өнгөрөхөд өдөөгдээгүй аммиакийн молекулууд хажуу тийш тархаж, өдөөгдсөн нь хоолойн тэнхлэг рүү хазайдаг. төвлөрөх. Иймээс ийм конденсаторт бөөмсийг салгах ба зөвхөн өдөөгдсөн аммиакийн молекулууд хоолойн нөгөө үзүүрт хүрдэг.

Хоолойн нөгөө төгсгөлд тодорхой хэмжээ, хэлбэрийн хөлөг онгоц байдаг - резонатор гэж нэрлэгддэг. Түүнд орсны дараа өдөөгдсөн аммиакийн молекулууд богино хугацааны дараа аяндаа өдөөгдсөн төлөвөөс өдөөгдээгүй төлөв рүү шилжиж, тодорхой давтамжийн цахилгаан соронзон долгионыг ялгаруулдаг. Энэ үйл явц нь молекулууд гэрэлтдэг гэж хэлдэг. Ингэж байж молекулын цацрагийг авахаас гадна тусгаарлах боломжтой.

Эдгээр санаануудын цаашдын хөгжлийг авч үзье. Резонансын давтамжийн цахилгаан соронзон цацраг нь өдөөгдөөгүй молекулуудтай харилцан үйлчилж, тэдгээрийг өдөөх төлөв рүү шилжүүлдэг. Ижил цацраг нь өдөөгдсөн молекулуудтай харилцан үйлчилж, тэдгээрийг өдөөгдээгүй төлөвт шилжүүлж, улмаар цацрагийг өдөөдөг. Аль молекулууд илүү том, өдөөгддөггүй, өдөөгддөг эсэхээс хамааран цахилгаан соронзон энергийг шингээх эсвэл ялгаруулах үйл явц давамгайлдаг.

Тодорхой эзэлхүүн дэх өдөөгдсөн аммиакийн молекулуудын мэдэгдэхүйц давамгайлал, жишээлбэл резонатор, түүнд резонансын давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг бий болгосноор хэт өндөр давтамжийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Энэхүү сайжруулалт нь резонатор руу өдөөгдсөн аммиакийн молекулуудыг тасралтгүй шахаж байгаатай холбоотой болох нь тодорхой байна.

Резонаторын үүрэг нь зөвхөн өдөөгдсөн молекулуудын ялгаралт үүсдэг хөлөг онгоц гэдгээрээ хязгаарлагдахгүй. Резонансын давтамжийн цахилгаан соронзон цацраг нь өдөөгдсөн молекулуудын цацрагийг өдөөдөг тул энэ цацрагийн нягтрал их байх тусам өдөөгдсөн цацрагийн үйл явц илүү идэвхтэй байдаг.

Эдгээр цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн долгионы урттай уялдуулан резонаторын хэмжээсийг сонгосноор түүний дотор байнгын долгион үүсэх нөхцлийг бүрдүүлэх боломжтой (харгалзах уян хатан долгион үүсэх эрхтэн хоолойн хэмжээсийг сонгохтой адил) тэдгээрийн доторх дууны чичиргээ). Резонаторын ханыг тохирох материалаар хийснээр цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг хамгийн бага алдагдалтайгаар тусгах боломжтой. Эдгээр хоёр арга хэмжээ нь резонатор дахь цахилгаан соронзон энергийн өндөр нягтралыг бий болгож, улмаар бүхэл бүтэн төхөөрөмжийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.

Бусад бүх зүйл тэнцүү байх тусам өдөөгдсөн молекулуудын урсгалын нягтрал их байх тусам энэ төхөөрөмжийн ашиг тус их байх болно. Өдөөгдсөн молекулуудын урсгалын хангалттай өндөр нягтрал, тохирох резонаторын параметрийн үед молекулуудын цацрагийн эрчим нь янз бүрийн энергийн алдагдлыг нөхөхөд хангалттай болж, өсгөгч нь богино долгионы хэлбэлзлийн молекул үүсгэгч болж хувирдаг нь гайхалтай юм. квант генератор. Энэ тохиолдолд резонаторт өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон энерги нийлүүлэх шаардлагагүй болсон. Зарим өдөөгдсөн бөөмсийн өдөөгдсөн ялгарах үйл явц нь бусад хэсгүүдийн ялгаралтаар дэмжигддэг. Түүгээр ч барахгүй тохиромжтой нөхцөлд цахилгаан соронзон энерги үүсэх процесс нь түүний зарим хэсгийг хажуу тийш нь салгасан ч зогсдоггүй.

Маш өндөр тогтворжилттой квант генератор Нарийн тодорхойлогдсон давтамжтай өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг үүсгэдэг бөгөөд цаг хугацааны интервалыг хэмжихэд ашиглаж болно. Үүнийг тасралтгүй ажиллуулах шаардлагагүй. Үе үе, тодорхой интервалтайгаар одон орны цагны цахилгаан үүсгүүрийн давтамжийг энэхүү молекул давтамжийн стандарттай харьцуулж, шаардлагатай бол залруулга оруулахад хангалттай.

Молекул аммиакийн генераторын залруулга бүхий одон орны цагийг тавиад оны сүүлээр бүтээжээ. Тэдний богино хугацааны тогтворгүй байдал нь минутанд 10-12-аас хэтрэхгүй, урт хугацааны тогтворгүй байдал нь 10-10 орчим байсан нь хэдэн зуун жилийн хугацаанд зөвхөн 1 секундын хугацааны интервалыг тоолох гажуудалтай тохирч байна.

Эдгээр санаанууд болон талли, устөрөгч зэрэг бусад хэсгүүдийг ажлын шингэн болгон ашиглахад үндэслэн давтамж, цаг хугацааны стандартыг цаашид сайжруулахад хүрсэн. Энэ тохиолдолд Голденберг, Клепнер, Рамси нарын 60-аад оны эхээр боловсруулж, барьсан устөрөгчийн атомын цацраг дээр ажилладаг квант генератор онцгой ирээдүйтэй болсон. Энэ генератор нь мөн тохирох хөргөлтийн шингэнд дүрсэн хоолойд (Зураг 26) суурилуулсан бөөмийн эх үүсвэр, тусгаарлагч болон резонатороос бүрдэнэ. Эх үүсвэр нь устөрөгчийн атомын цацрагийг ялгаруулдаг. Энэ цацраг нь өдөөгдээгүй, өдөөгдсөн устөрөгчийн атомуудыг агуулдаг бөгөөд өдөөгддөггүй атомуудаас хамаагүй илүү байдаг.

Өдөөгдсөн устөрөгчийн атомууд нь өдөөгддөггүй атомуудаас соронзон төлөвөөрөө (соронзон момент) ялгаатай байдаг тул тэдгээрийг салгахад цахилгаан биш, харин хос соронзоор үүсгэгдсэн соронзон орон ашигладаг. Устөрөгчийн генераторын резонатор нь бас чухал шинж чанартай байдаг. Энэ нь хайлсан кварцаар хийсэн колбо хэлбэрээр хийгдсэн бөгөөд дотоод ханыг парафинаар бүрсэн байна. Парафины давхаргаас устөрөгчийн атомын олон тооны (10,000 орчим) уян харимхай тусгалын ачаар бөөмсийн нислэгийн урт, үүний дагуу молекул үүсгэгчтэй харьцуулахад резонаторт байх хугацаа хэдэн мянган дахин нэмэгддэг. Ийм байдлаар устөрөгчийн атомын маш нарийн спектрийн ялгаруулалтын шугамыг олж авах боломжтой бөгөөд молекул үүсгэгчтэй харьцуулахад бүхэл төхөөрөмжийн тогтворгүй байдлыг хэдэн мянга дахин багасгах боломжтой.

Устөрөгчийн квант генератор бүхий одон орны цагны орчин үеийн загвар нь гүйцэтгэлээрээ цезийн атомын цацрагийн стандартыг давж гарсан. Тэдэнд системчилсэн шилжилт илрээгүй. Тэдний богино хугацааны тогтворгүй байдал нь минутанд ердөө 6 * 10 -14, урт хугацааны тогтворгүй байдал нь өдөрт 2 * 10 -14 байдаг нь цезийн стандартаас арав дахин бага байдаг. Устөрөгчийн квант генераторын цагийн заалтын давтагдах чадвар ±5*10 -13 байдаг бол цезийн стандартын хувьд ±3*10 -12 байна. Иймээс энэ үзүүлэлтэд устөрөгчийн генератор ойролцоогоор арав дахин сайн байна. Тиймээс устөрөгчийн одон орны цагийг ашигласнаар зуун мянган жилийн интервалд 1 секундын дарааллын цаг хугацааны нарийвчлалыг баталгаажуулах боломжтой.

Үүний зэрэгцээ, сүүлийн жилүүдэд хийсэн хэд хэдэн судалгаагаар атомын цацраг үүсгэгчийн үндсэн дээр олж авсан цаг хугацааны интервалыг хэмжих энэхүү өндөр нарийвчлал нь хязгаарлагдмал биш бөгөөд үүнийг нэмэгдүүлэх боломжтой болохыг харуулж байна.

Тодорхой цагийг шилжүүлэх

Цагийн үйлчилгээний үүрэг нь зөвхөн цагийг хүлээн авах, хадгалахад хязгаарлагдахгүй. Үүний нэгэн адил чухал хэсэг бол энэ нарийвчлалыг алдахгүйн тулд яг цагийг дамжуулах зохион байгуулалт юм.

Хуучин цагт цагийн дохиог механик, дуу авиа, гэрлийн төхөөрөмж ашиглан дамжуулдаг байсан. Санкт-Петербургт яг үд дунд их буугаар буудсан; Та мөн цагаа Д.И.Менделеевийн нэрэмжит Хэмжил зүйн хүрээлэнгийн цамхагтай харьцуулж үзээрэй. Далайн боомтуудад унасан бөмбөгийг цагийн дохио болгон ашигладаг байсан. Боомтод байрлаж буй хөлөг онгоцнуудаас харахад яг үд дундын үед бөмбөг тусгай тулгуурын оройноос хэрхэн унаж, хөл рүү нь унасныг харж болно.

Орчин үеийн эрчимтэй амьдралын хэвийн үйл явцын хувьд маш чухал ажил бол төмөр зам, шуудан, телеграф, томоохон хотуудын цагийг зөв тогтоох явдал юм. Энд одон орон, газарзүйн ажил шиг тийм өндөр нарийвчлал шаарддаггүй ч хотын бүх хэсэгт, өргөн уудам эх орныхоо өнцөг булан бүрт цагийг яг нарийн зааж өгөх шаардлагатай. Энэ асуудлыг ихэвчлэн цахилгаан цаг ашиглан шийддэг.

Төмөр зам, харилцаа холбооны байгууллагуудын цагны үйлдвэрлэл, орчин үеийн хотын цагны үйлдвэрлэлд цахилгаан цаг чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдний төхөөрөмж нь маш энгийн боловч нэг минутын нарийвчлалтайгаар хотын бүх цэгт ижил цагийг харуулдаг.

Цахилгаан цаг нь үндсэн эсвэл хоёрдогч байдаг. Анхдагч цахилгаан цаг нь дүүжин, дугуйтай, зайнаас зугтдаг бөгөөд бодит цагийн тоолуур юм. Хоёрдогч цахилгаан цаг нь зөвхөн заагч юм: тэд цагны механизмгүй, харин зөвхөн гарыг минутанд нэг удаа хөдөлгөдөг харьцангуй энгийн төхөөрөмж юм (Зураг 27). Гүйдлийн тасалдал бүрт цахилгаан соронзон нь арматурыг суллаж, зангуунд бэхлэгдсэн "савдуур" нь ратчет дугуйны эсрэг тулгуурлан түүнийг нэг шүдээр эргүүлдэг. Цахилгаан гүйдлийн дохиог хоёрдогч цаг руу төв нэгжээс эсвэл үндсэн цахилгаан цагнаас нийлүүлдэг. Сүүлийн жилүүдэд дууны киноны зарчмаар бүтээгдсэн, зөвхөн харуулахаас гадна цагийг зааж өгдөг ярьдаг цагнууд гарч ирэв.

Дамжуулах зориулалттай яг цагӨнөө үед утас, телеграф, радиогоор илгээсэн цахилгаан дохиог голчлон ашигладаг. Сүүлийн хэдэн арван жилийн хугацаанд тэдгээрийг дамжуулах технологи сайжирч, нарийвчлал нь улам бүр нэмэгдэв. 1904 онд Бигурдан Парисын ажиглалтын газраас хэмнэлтэй цагийн дохиог дамжуулж, Монсури ажиглалтын төв 0.02-0.03 секундын нарийвчлалтайгаар хүлээн авчээ. 1905 онд Вашингтоны тэнгисийн ажиглалтын төв нь 1908 оноос эхлэн цагийн дохиог тогтмол дамжуулж эхэлсэн бөгөөд Эйфелийн цамхаг, 1912 оноос Гринвичийн ажиглалтын газраас хэмнэлтэй цагийн дохиог дамжуулж эхэлсэн.

Одоогийн байдлаар цаг хугацааны нарийн дохиог олон оронд дамжуулж байна. ЗХУ-д ийм нэвтрүүлгийг Улсын одон орон судлалын хүрээлэн явуулдаг. П.К. Штернберг, түүнчлэн бусад олон байгууллага. Үүний зэрэгцээ нарны дундаж цагийн уншилтыг радиогоор дамжуулахын тулд хэд хэдэн өөр програм ашигладаг. Жишээлбэл, цаг бүрийн төгсгөлд цагийн дохионы дамжуулалтыг дамжуулдаг бөгөөд зургаан богино импульсээс бүрддэг. Тэдний сүүлчийнх нь эхлэл нь тодорхой цаг 00 минут 00 секундын цагтай тохирч байна. Далайн болон агаарын навигацийн хувьд урт дохиогоор тусгаарлагдсан 60 импульсийн таван цуврал, зургаан богино дохионы гурван цувралын хөтөлбөрийг ашигладаг. Үүнээс гадна хэд хэдэн тусгай цагийн дохионы програмууд байдаг. Төрөл бүрийн тусгай цагийн дохионы хөтөлбөрийн талаарх мэдээллийг тусгай хэвлэлд нийтэлдэг.

Нэвтрүүлгийн нэвтрүүлгийн цагийн дохиог дамжуулахад алдаа нь ойролцоогоор ±0.01 - 0.001 сек, зарим тусгай нэвтрүүлгийн хувьд ±10 -4, бүр ±10 -5 сек байна. Ийнхүү цагийг маш өндөр нарийвчлалтайгаар хүлээн авах, хадгалах, дамжуулах боломжийг бүрдүүлсэн арга, хэрэгслийг одоо боловсруулжээ.

Сүүлийн үед цагийг яг таг хадгалах, дамжуулах чиглэлээр нэлээд шинэ санаанууд хэрэгжиж байна. Эдгээр бүх цагийг жилийн турш тасралтгүй ажиллуулах тохиолдолд аль ч нутаг дэвсгэрийн хэд хэдэн цэгт цагны нарийвчлал ±30 секундээс багагүй байх шаардлагатай гэж үзье. Ийм шаардлага нь жишээлбэл, хотын болон төмөр замын цагуудад хамаарна. Шаардлагууд нь тийм ч хатуу биш боловч бие даасан цагны тусламжтайгаар тэдгээрийг хангахын тулд цаг бүрийн өдөр тутмын хурд ±0.1 сек-ээс илүү байх шаардлагатай бөгөөд энэ нь нарийн кварц хронометр шаарддаг.

Үүний зэрэгцээ, хэрэв энэ асуудлыг шийдэхийн тулд хүн ашигладаг цагийн жигд систем, үндсэн цаг болон тэдгээртэй холбоотой олон тооны хоёрдогч цагуудаас бүрдэх бол зөвхөн үндсэн цаг нь өндөр нарийвчлалтай байх ёстой. Иймээс анхдагч цагны зардал нэмэгдэж, хоёрдогч цагны зардал бага байсан ч харьцангуй бага нийт зардлаар бүхэл бүтэн системд сайн нарийвчлалыг хангах боломжтой юм.

Мэдээжийн хэрэг, та хоёрдогч цаг өөрөө алдаа гаргахгүй байх ёстой. Өмнө дурьдсан хоёрдогч цагнууд нь гар нь минутанд нэг дохиогоор хөдөлдөг, заримдаа эвдэрсэн байдаг. Түүнээс гадна, цаг хугацаа өнгөрөх тусам тэдний уншилтын алдаа хуримтлагддаг. Орчин үеийн хоёрдогч цагнууд нь уншилтыг шалгах, засах янз бүрийн төрлийг ашигладаг. Аж үйлдвэрийн давтамжийн ээлжит гүйдэл (50 Гц) ашигладаг хоёрдогч цаг нь илүү нарийвчлалтай бөгөөд давтамжийг хатуу тогтворжуулдаг. Энэ цагийн гол хэсэг нь хувьсах гүйдлээр хөдөлдөг синхрон цахилгаан мотор юм. Тиймээс, энэ цагт хувьсах гүйдэл нь өөрөө 0.02 секундын давтагдах хугацаатай тасралтгүй цагийн дохио юм.

Одоогийн байдлаар дэлхий даяар атомын цагийг синхрончлох систем бий болсон. Энэхүү системийн үндсэн анхдагч цаг нь АНУ-ын Нью-Йорк мужийн Ром хотод байрладаг бөгөөд гурван атомын цаг (цезийн атомын цаг) -аас бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн уншилтыг дундажлан авдаг. Энэ нь (1-3)*10 -11-тэй тэнцүү цагийн нарийвчлалыг баталгаажуулдаг. Эдгээр үндсэн цагууд нь дэлхий даяарх хоёрдогч цагны сүлжээнд холбогдсон байдаг.

Туршилт нь Нью-Йорк мужаас (АНУ) Оаху арал (Хавайн арлууд) хүртэл WHOAC-аар цагийн нарийн дохиог дамжуулахад, өөрөөр хэлбэл ойролцоогоор 30,000 км-ийн зайд 3 микросекундын нарийвчлалтайгаар цагийн хуваарьтай болохыг харуулсан.

Өнөө үед олж авсан цаг хугацааны тэмдгийг хадгалах, дамжуулах өндөр нарийвчлал нь сансрын гүнд навигацийн нарийн төвөгтэй, шинэ асуудлуудыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд дэлхийн царцдасын хөдөлгөөний талаархи хуучин боловч чухал, сонирхолтой асуултуудыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог.

Тивүүд хаашаа явж байна вэ?

Одоо бид өмнөх бүлэгт дурдсан эх газрын хөдөлгөөний асуудал руу буцаж болно. Вегенерийн бүтээлүүд гарч ирснээс хойш өнөөг хүртэл хагас зуун жил өнгөрч, эдгээр санааг тойрсон шинжлэх ухааны маргаан хараахан намжаагүй байгаа тул энэ нь илүү сонирхолтой юм. Жишээлбэл, В.Мунк, Г.МакДональд нар 1960 онд: "Вегенерийн зарим өгөгдөл нь маргаангүй боловч түүний ихэнх аргументууд бүхэлдээ дур зоргоороо таамаглалд тулгуурладаг" гэж бичжээ. Цаашлаад: "Телеграфыг зохион бүтээхээс өмнө тивийн томоохон шилжилтүүд, радиог зохион бүтээхээс өмнө дунд зэргийн шилжилтүүд гарсан бөгөөд үүний дараа бараг ямар ч өөрчлөлт ажиглагдаагүй."

Эдгээр идэмхий үгс нь ядаж эхний хэсэгт үндэслэлгүй биш юм. Үнэн хэрэгтээ Вегепер болон түүний хамтран ажиллагсдын Гренландад хийсэн экспедицийн үеэр хийсэн уртын хэмжилтийг (түүний нэгэнд Вегенер эмгэнэлтэйгээр нас барсан) тулгарсан даалгаврыг нарийн шийдвэрлэхэд хангалтгүй нарийвчлалтай хийсэн. Үүнийг түүний үеийнхэн тэмдэглэжээ.

Эх газрын хөдөлгөөний онолыг орчин үеийн хувилбараар нь хамгийн баттай дэмжигчдийн нэг бол П.Н.Кропоткин юм. 1962 онд тэрээр: "Палеомагнит ба геологийн мэдээллээс үзэхэд мезозой ба кайнозойн эрин үед дэлхийн царцдасын хөдөлгөөний лейтмотив нь эртний хоёр тив болох Лаврази, Гондвана хуваагдаж, тэдгээрийн хэсэг Номхон далай болон Номхон далай руу тархсан явдал байсныг харуулж байна. Тетисийн геосинклиналь бүслүүр рүү”. Лаврази нь Хойд Америк, Гренланд, Европ, Азийн хойд хагасыг бүхэлд нь, Гондвана нь өмнөд тив, Энэтхэгийг хамарч байсныг эргэн санацгаая. Тетисийн далай нь Газар дундын тэнгисээс Альп, Кавказ, Гималайн нуруугаар дамжин Индонез хүртэл үргэлжилсэн.

Мөн зохиолч цааш нь бичжээ: "Гондванагийн нэгдмэл байдал нь одоо Кембрийн өмнөх үеэс Цэрдийн галавын дунд үе хүртэл ажиглагдаж байгаа бөгөөд түүний хуваагдал нь палеозойн үеэс эхэлж, ялангуяа эртний зууны дунд үеэс эхлэн маш өргөн цар хүрээг хамарсан урт үйл явц мэт харагдаж байна. Тэр цагаас хойш 80 сая жил өнгөрсний үр дүнд Африк болон Өмнөд Америкийн хоорондох зай нь дэлхийн бөмбөрцгийн өмнөд хагасаас палеомагнитын мэдээллээс олж авсан. хойд." П.Н.Кропоткин өнгөрсөн хугацаанд тивүүдийн байршлыг палеомагнитийн өгөгдлийг ашиглан сэргээн засварласны дараа "тэр үед тивүүд үнэхээр Вегенерийн тивийн платформтой төстэй блокт нэгтгэгдсэн" гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ.

Тиймээс янз бүрийн аргаар олж авсан мэдээллийн нийлбэр нь тивүүдийн одоогийн байршил, тэдгээрийн тойм нь алс холын үед хэд хэдэн хагарал, эх газрын блокуудын мэдэгдэхүйц хөдөлгөөний үр дүнд үүссэн болохыг харуулж байна.

Тивүүдийн орчин үеийн хөдөлгөөний асуудлыг хангалттай нарийвчлалтайгаар хийсэн уртын судалгааны үр дүнд үндэслэн шийдвэрлэж байна. Энэ тохиолдолд хангалттай нарийвчлал юу болохыг, жишээлбэл, Вашингтоны өргөрөгт уртрагийн секундын арван мянганы нэгээр өөрчлөх нь хөдөлгөөний тооцоолсон хурдаас хойш 0.3 см-ийн нүүлгэн шилжүүлэлттэй тохирч байгаагаас харж болно Жилд 1 м орчим бөгөөд орчин үеийн үйлчилгээ аль хэдийнээ Цаг хугацааны агшинг тодорхойлж, секундын мянга, арван мянганы нарийвчлалтайгаар цагийг нарийн хадгалах, дамжуулах боломжтой тул итгэл үнэмшилтэй үр дүнд хүрэхэд хангалттай. хэдэн жил эсвэл хэдэн арван жилийн интервалаар зохих хэмжилт хийх.

Энэ зорилгоор 1926 онд 32 ажиглалтын цэгийн сүлжээг байгуулж, одон орны уртрагийн судалгааг хийжээ. 1933 онд одон орны уртын судалгааг олон удаа хийж, 71 ажиглалтын газар энэ ажилд аль хэдийн хамрагдсан байна. Орчин үеийн сайн түвшинд хийгдсэн эдгээр хэмжилтүүд нь тийм ч удаан биш (7 жил) боловч Вегенерийн бодсончлон Америк Европоос жилд 1 м холдохгүй байгааг харуулсан. жилд ойролцоогоор 60 см-ээр ойртож байна.

Ийнхүү маш нарийн уртын хэмжилтийн тусламжтайгаар тивийн томоохон блокуудын орчин үеийн хөдөлгөөн байгаа нь батлагдсан. Түүгээр ч барахгүй эдгээр эх газрын блокуудын бие даасан хэсгүүд арай өөр хөдөлгөөнтэй болохыг олж мэдэх боломжтой байв.

5-р хичээлийн арга зүй
"Цаг ба хуанли"

Хичээлийн зорилго: Цагийг хэмжих, тоолох, хадгалах арга, хэрэгслийн талаархи практик одон орон судлалын ойлголтын тогтолцоог бүрдүүлэх.

Сургалтын зорилго:
Ерөнхий боловсрол: үзэл баримтлал үүсэх:

Практик одон орон судлал нь: 1) одон орон судлалын арга, багаж хэрэгсэл, хэмжих нэгж, тоолох, хадгалах цаг, хуанли, он дараалал; 2) астрометрийн ажиглалт дээр үндэслэн тухайн газрын газарзүйн координатыг (уртраг) тодорхойлох;

Сансар огторгуйн үзэгдлүүдийн тухай: Дэлхий нарыг тойрон эргэх, сар дэлхийг тойрон эргэх, дэлхийг тэнхлэгээ тойрон эргэдэг, тэдгээрийн үр дагаврын тухай - селестиел үзэгдлүүд: нар мандах, нар жаргах, өдөр тутмын болон жилийн харагдах хөдөлгөөн, оргил үе. гэрэлтүүлэгчид (Нар, сар, одод), сарны өөрчлөлтийн үе шатууд.

Боловсрол: хүн төрөлхтний мэдлэгийн түүх, хуанли, он цагийн тогтолцооны үндсэн төрлүүдтэй танилцах явцад шинжлэх ухааны ертөнцийг үзэх үзэл, атеист боловсролыг бий болгох; "өндөр жил" гэсэн ойлголттой холбоотой мухар сүсгийг үгүйсгэх, Жулиан ба Григорийн хуанлийн огноог орчуулах; Цагийг хэмжих, хадгалах хэрэгсэл (цаг), хуанли, он цагийн систем, одон орон судлалын мэдлэгийг ашиглах практик аргуудын талаархи материалыг танилцуулах политехникийн болон хөдөлмөрийн боловсрол.

Хөгжүүлэх: ур чадварыг хөгжүүлэх: цаг хугацаа, огноог тооцоолох, нэг хадгалах, тоолох системээс нөгөөд шилжүүлэх асуудлыг шийдвэрлэх; практик одон орон судлалын үндсэн томъёог хэрэглэх дасгал хийх; хөдөлгөөнт одны газрын зураг, лавлах ном, одон орон судлалын хуанли ашиглан селестиел биетүүдийн харагдах байдал, нөхцөл байдал, селестиел үзэгдлийн илрэлийг тодорхойлох; одон орны ажиглалтын үндсэн дээр тухайн газрын газарзүйн координатыг (уртраг) тодорхойлох.

Оюутнууд заавал байх ёстой мэдэх:

1) Дэлхийг тойрон сарны эргэлтээс үүдэлтэй өдөр бүр ажиглагддаг селестиел үзэгдлийн шалтгаанууд (Сарны үе шатуудын өөрчлөлт, селестиел бөмбөрцөг дэх сарны харагдах хөдөлгөөн);
2) сансар огторгуйн болон селестиел үзэгдлийн бие даасан үзэгдлийн үргэлжлэх хугацааг цаг хугацаа, хуанли хэмжих, тоолох, хадгалах нэгж, аргуудтай холбох;
3) цагийн нэгж: ephemeris second; өдөр (сид, үнэн, дундаж нар); долоо хоног; сар (синод ба одны); жил (од болон халуун орны);
4) цаг хугацааны холболтыг илэрхийлсэн томъёо: бүх нийтийн, жирэмсний амралт, орон нутгийн, зун;
5) цаг хэмжих хэрэгсэл, арга: цагны үндсэн төрлүүд (нар, ус, гал, механик, кварц, электрон) ба цагийг хэмжих, хадгалахад ашиглах дүрэм;
6) хуанлийн үндсэн төрлүүд: сарны, сарны нарны, нарны (Жулиан ба Григорийн) болон он дарааллын үндэс;
7) практик одон орон судлалын үндсэн ойлголтууд: одон орны ажиглалтын мэдээлэлд үндэслэн тухайн бүс нутгийн цаг хугацаа, газарзүйн координатыг тодорхойлох зарчим.
8) одон орны үнэ цэнэ: төрөлх хотын газарзүйн координат; цагийн нэгж: түр зуурын секунд; өдөр (сид ба дундаж нар); сар (синод ба одны); он (халуун орны) ба жилийн урт нь хуанлийн үндсэн төрлүүд (сарны, сарны, нарны Жулиан ба Григорийн); Москва болон төрөлх хотын цагийн бүсийн дугаарууд.

Оюутнууд заавал байх ёстой боломжтой байх:

1) Сансар огторгуйн болон селестиел үзэгдлийг судлахын тулд ерөнхий төлөвлөгөөг ашиглах.
2) Сарыг ашиглан холхивчоо олоорой.
3) Цагийн нэгжийг нэг тоолох системээс нөгөөд шилжүүлэхтэй холбоотой асуудлуудыг дараахь хамаарлыг илэрхийлсэн томъёогоор шийднэ үү: а) од ба нарны дундаж цагийн хоорондох; б) Дэлхийн цаг, жирэмсний цаг, орон нутгийн цаг, зуны цаг, цагийн бүсийн газрын зураг ашиглах; в) өөр өөр он цагийн системийн хооронд.
4) Ажиглалтын газар, цаг хугацааны газарзүйн координатыг тодорхойлох асуудлыг шийдвэрлэх.

Үзүүлэн үзүүлэх хэрэгсэл, үзүүлэн:

"Одон орон судлалын практик хэрэглээ" киноны хэсгүүд.

"Тэнгэрийн биетүүдийн харагдах хөдөлгөөн" киноны хэсгүүд; "Орчлон ертөнцийн талаархи санаа бодлыг хөгжүүлэх"; "Одон орон ертөнцийн талаарх шашны санааг хэрхэн үгүйсгэв."

Багаж хэрэгсэл, багаж хэрэгсэл: газарзүйн бөмбөрцөг; цагийн бүсийн газрын зураг; гномон ба экваторын нарны цаг, элсэн цаг, усан цаг (нэг жигд, жигд бус масштабтай); галын цагны загвар, механик, кварц, электрон цаг зэрэг хэлтэс бүхий лаа.

Зураг, диаграмм, гэрэл зураг: Сарны үе шатуудын өөрчлөлт, механик (дүүжин ба пүрш), кварц ба электрон цагны дотоод бүтэц, үйл ажиллагааны зарчим, атомын цагийн стандарт.

Гэрийн даалгавар:

1. Сурах бичгийн материалыг судлах:
Б.А. Воронцов-Вельяминова: §§ 6 (1), 7.
Э.П. Левитан: § 6; даалгавар 1, 4, 7
А.В. Засова, Е.В. Кононович: §§ 4(1); 6; дасгал 6.6 (2.3)

2. Воронцов-Веляминов Б.А. : 113; 115; 124; 125.

Хичээлийн төлөвлөгөө

Материалыг танилцуулах арга зүй

Хичээлийн эхэнд та өмнөх гурван хичээлээр олж авсан мэдлэгээ шалгаж, судлахад зориулагдсан материалыг урд талын судалгаа, оюутнуудтай ярилцах явцад асуулт, даалгавраар шинэчлэх хэрэгтэй. Зарим оюутнууд хөдөлж буй одны газрын зургийг ашиглахтай холбоотой асуудлыг шийдэж, програмчлагдсан даалгавруудыг гүйцэтгэдэг (1-3-р даалгавруудын адил).

Тэнгэрийн үзэгдлийн шалтгаан, селестиел бөмбөрцгийн гол шугам, цэгүүд, одны ордууд, гэрэлтүүлэгчийн харагдах нөхцөл гэх мэт цуврал асуултууд. өмнөх хичээлүүдийн эхэнд тавьсан асуултуудтай давхцаж байна. Тэдгээрийг дараахь асуултуудаар нэмж оруулсан болно.

1. “Гэрэлтэлт”, “одны хэмжээ” гэсэн ойлголтыг тодорхойл. Та магнитудын масштабын талаар юу мэдэх вэ? Оддын тод байдлыг юу тодорхойлдог вэ? Погсоны томьёог самбар дээр бич.

2. Тэнгэрийн хэвтээ координатын системийн талаар та юу мэдэх вэ? Энэ нь юунд ашиглагддаг вэ? Энэ системд голчлон ямар хавтгай, шугамууд байдаг вэ? Гэрэлтүүлгийн өндөр хэд вэ? Гэрэлтүүлгийн зенитийн зай? Гэрэлтүүлэгчийн азимут? Энэхүү селестиел координатын системийн давуу болон сул талууд юу вэ?

3. I экваторын селестиел координатын системийн талаар та юу мэдэх вэ? Энэ нь юунд ашиглагддаг вэ? Энэ системд голчлон ямар хавтгай, шугамууд байдаг вэ? Гэрэлтүүлэгчийн уналт гэж юу вэ? Туйлын зай? Гэрэлтүүлгийн цагийн өнцөг? Энэхүү селестиел координатын системийн давуу болон сул талууд юу вэ?

4. II экваторын селестиел координатын системийн талаар та юу мэдэх вэ? Энэ нь юунд ашиглагддаг вэ? Энэ системд голчлон ямар хавтгай, шугамууд байдаг вэ? Гэрэлтэгчийн зөв өргөлт гэж юу вэ? Энэхүү селестиел координатын системийн давуу болон сул талууд юу вэ?

1) Нарыг ашиглан газар нутгийг хэрхэн жолоодох вэ? Хойд одоор уу?
2) Одон орны ажиглалтаар тухайн газрын газарзүйн өргөргийг хэрхэн тодорхойлох вэ?

Харгалзах програмчлагдсан ажлууд:

1) Г.П.-ийн асуудлын цуглуулга. Субботина, NN 46-47 даалгавар; 54-56; 71-72.
2) Э.П.-ийн асуудлын цуглуулга. Эвдэрсэн, даалгавар NN 4-1; 5-1; 5-6; 5-7.
3) Strout E.K. : NN 1-2 "Одон орон судлалын практик үндэс" сэдэвт тестийн материал (багшийн ажлын үр дүнд програмчлагдсан болгон хувиргасан).

Хичээлийн эхний шатанд лекцийн хэлбэрээр сансар огторгуйн үзэгдлийн үргэлжлэх хугацаа (дэлхийн тэнхлэгийг тойрон эргэх, тэнхлэгийн эргэлт) дээр үндэслэн цаг хугацаа, хэмжилтийн нэгж, цаг тоолох тухай ойлголтыг бий болгодог. Дэлхийг тойрсон сар ба Нарны эргэн тойрон дахь сарны эргэлт), янз бүрийн "цаг" ба цагны бүс хоорондын холбоо Бид оюутнуудад одны цагийн тухай ерөнхий ойлголт өгөх шаардлагатай гэж үзэж байна.

Оюутнууд дараахь зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

1. Өдөр, жилийн урт нь дэлхийн хөдөлгөөнийг авч үздэг жишиг системээс (тогтмол од, нартай холбоотой эсэх) хамаарна. Лавлах системийн сонголт нь цагийн нэгжийн нэрэнд тусгагдсан байдаг.

2. Цагийн нэгжийн үргэлжлэх хугацаа нь селестиел биетүүдийн үзэгдэх нөхцөлтэй (оргил цэгүүд) хамааралтай.

3. Шинжлэх ухаанд атомын цагийн стандартыг нэвтрүүлсэн нь цагны нарийвчлал нэмэгдэх үед нээгдсэн дэлхийн жигд бус эргэлттэй холбоотой юм.

4. Стандарт цагийг нэвтрүүлсэн нь цагийн бүсийн хилээр тодорхойлогдсон нутаг дэвсгэрт эдийн засгийн үйл ажиллагааг зохицуулах шаардлагатай болсонтой холбоотой юм. Өдөр тутмын нийтлэг алдаа бол орон нутгийн цагийг жирэмсний цагтай хослуулах явдал юм.

1. Цаг хугацаа. Хэмжилтийн нэгж ба цаг тоолох

Цаг хугацаа бол материйн үзэгдэл, төлөв байдлын дараалсан өөрчлөлт, тэдгээрийн оршин тогтнох хугацааг тодорхойлдог физикийн гол хэмжигдэхүүн юм.

Түүхийн хувьд цаг хугацааны бүх үндсэн болон дериватив нэгжийг одон орны ажиглалтын үндсэн дээр селестиел үзэгдлийн явцын үндсэн дээр тодорхойлдог: Дэлхий тэнхлэгээ тойрон эргэх, Сар дэлхийг тойрон эргэх, Дэлхийг тойрон эргэх зэргээс үүдэлтэй. нар. Одон орон судлалд цагийг хэмжих, тоолохын тулд тодорхой селестиел биетүүд эсвэл селестиел бөмбөрцгийн тодорхой цэгүүдтэй холбоотой өөр өөр лавлах системийг ашигладаг. Хамгийн өргөн тархсан нь:

1. "Звездное"тэнгэрийн бөмбөрцөг дээрх оддын хөдөлгөөнтэй холбоотой цаг хугацаа. Хаврын тэгшитгэлийн цагийн өнцгөөр хэмжигддэг: S = t ^ ; t = S - a

2. "Нарлаг"Холбоотой цаг: нарны дискний төвийн эклиптикийн дагуу харагдах хөдөлгөөн (жинхэнэ нарны цаг) эсвэл "дундаж нар" -ын хөдөлгөөн - селестиел экваторын дагуу ижил хугацаанд жигд хөдөлж буй төсөөллийн цэг. жинхэнэ нар (нарны дундаж хугацаа).

1967 онд атомын цагийн стандарт болон Олон улсын SI системийг нэвтрүүлснээр атомын секундийг физикт ашиглаж эхэлсэн.

Хоёрдахь нь цезий-133 атомын үндсэн төлөвийн хэт нарийн түвшний хоорондох шилжилтийн үед хамаарах цацрагийн 9192631770 үетэй тэнцүү тооны физик хэмжигдэхүүн юм.

Дээр дурдсан бүх "цаг хугацаа" нь тусгай тооцооллоор бие биетэйгээ нийцдэг. Өдөр тутмын амьдралд нарны дундаж цагийг ашигладаг.

Яг цагийг нь тогтоох, хадгалах, радиогоор дамжуулах нь дэлхийн бүх өндөр хөгжилтэй орнууд, тэр дундаа Орос улсад байдаг Цагийн албаны ажил юм.

Нарны одны, үнэн ба дундаж цагийн үндсэн нэгж нь өдөр юм. Бид харгалзах өдрийг 86400-д (24 h´ 60 м´ 60 сек) хуваах замаар одны, дундаж нарны болон бусад секундийг олж авдаг.

Энэ өдөр нь 50,000 гаруй жилийн өмнө цаг хугацааны хэмжилтийн анхны нэгж болжээ.

Өдөр гэдэг нь дэлхий тэнхлэгээ тойрон нэг бүтэн эргэлт хийх хугацаа юм.

Хажуугийн өдөр гэдэг нь хаврын тэгшитгэлийн дараалсан хоёр дээд оргилын хоорондох хугацаа гэж тодорхойлогддог тогтмол одтой харьцуулахад дэлхийн тэнхлэгээ тойрон эргэх хугацаа юм.

Жинхэнэ нарны өдөр гэдэг нь нарны дискний төвд ижил нэртэй дараалсан хоёр оргилын хоорондох хугацааны интервалаар тодорхойлогддог нарны дискний төвтэй харьцуулахад дэлхийн тэнхлэгээ тойрон эргэх хугацаа юм.

Эклиптик нь селестиел экватор руу 23º 26¢ өнцгөөр хазайж, Дэлхий нарны эргэн тойронд эллипс (бага зэрэг сунасан) тойрог замд эргэлддэг тул нарны селестиел бөмбөрцөг дээгүүр харагдах хөдөлгөөний хурд Тиймээс жинхэнэ нарны өдрийн үргэлжлэх хугацаа жилийн туршид байнга өөрчлөгддөг: өдөр тэнцэх үед хамгийн хурдан (3, 9-р сар), туйлын ойролцоо хамгийн удаан (6, 1-р сар).

Одон орон судлалын цаг хугацааны тооцоог хялбарчлахын тулд нарны дундаж өдрийн тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн - "дундаж нар" -тай харьцуулахад дэлхий тэнхлэгээ тойрон эргэх хугацаа.

Нарны дундаж өдрийг "дундаж нар"-ын ижил нэртэй хоёр дараалсан оргилын хоорондох хугацааны интервал гэж тодорхойлдог.

Нарны дундаж өдөр одны өдрөөс 3 м 55.009 секундээр богино байна.

24 цаг 00 м 00 сек одны цаг нь нарны дундаж хугацаа 23 цаг 56 м 4.09 секундтэй тэнцүү байна.

Онолын тооцоог найдвартай болгохын тулд үүнийг хүлээн зөвшөөрсөн эфемерис (хүснэгт) 1900 оны 1-р сарын 0-ны өдрийн 12 цагт дэлхийн эргэлттэй холбоогүй нарны дундаж секундтэй тэнцэх секунд. Ойролцоогоор 35,000 жилийн өмнө хүмүүс сарны дүр төрх үе үе өөрчлөгдөж, сарны фазын өөрчлөлтийг анзаарсан. Үе шат Фселестиел бие (Сар, гариг ​​гэх мэт) нь дискний гэрэлтүүлсэн хэсгийн хамгийн том өргөний харьцаагаар тодорхойлогддог. d¢түүний диаметр хүртэл Д: . Шугам терминаторгэрэлтүүлэгчийн дискний харанхуй ба цайвар хэсгүүдийг тусгаарладаг.

Цагаан будаа. 32. Сарны үе шатыг өөрчлөх

Сар нь дэлхийг тэнхлэгээ тойрон эргэдэг ижил чиглэлд: баруунаас зүүн тийш эргэдэг. Энэ хөдөлгөөн нь сарны оддын дэвсгэр дээр тэнгэрийн эргэлт рүү чиглэсэн харагдах хөдөлгөөнд тусгагдсан байдаг. Сар өдөр бүр ододтой харьцуулахад зүүн тийш 13º-аар хөдөлж, 27.3 хоногт бүтэн тойрог хийдэг. Энэ бол өдрийн дараа хоёр дахь цаг хугацааны хэмжүүр юм. сар(Зураг 32).

Хажуугийн (сидерийн) сар- Сар нь тогтсон одтой харьцуулахад дэлхийг нэг бүтэн эргүүлэх хугацаа. 27 d 07 h 43 м 11.47 с-тэй тэнцүү.

Синод (хуанлийн) сар нь сарны ижил нэртэй (ихэвчлэн шинэ сар) хоёр дараалсан үе хоорондын хугацаа юм. 29 d 12 цаг 44 м 2.78 с-тэй тэнцүү.

Цагаан будаа. 33. чиг баримжаа олгох аргууд саран дээрх газар нутаг

Оддын дэвсгэр дээрх сарны харагдахуйц хөдөлгөөний үзэгдлүүд болон сарны өөрчлөлтийн үе шатуудын хослол нь газар дээрх сарыг чиглүүлэх боломжийг олгодог (Зураг 33). Сар баруун талаараа нарийхан хавирган сар шиг харагдаж, үүрийн туяанд зүүн талаараа мөн адил нарийхан хавирган сар шиг алга болдог. Сарны хавирган сарны зүүн талд шулуун шугамыг оюун ухаанаараа зурцгаая. Бид тэнгэрт "R" үсгийг уншиж болно - "ургаж байна", сарын "эвэр" зүүн тийш эргэв - сар баруун талд харагдаж байна; эсвэл "C" үсэг - "хөгшрөлт", сарын "эвэр" баруун тийш эргэлддэг - сар зүүн талд харагдаж байна. Бүтэн сарны үеэр сар шөнө дунд өмнөд хэсэгт харагдана.

Нарны тэнгэрийн хаяан дээрх байрлалын өөрчлөлтийг олон сарын турш ажигласны үр дүнд цаг хугацааны гурав дахь хэмжүүр гарч ирэв. жил.

Жил гэдэг нь ямар нэгэн тэмдэглэгээ (цэг) -тэй харьцуулахад Дэлхий Нарыг тойрон нэг бүтэн эргэлт хийх хугацаа юм.

Одны жил гэдэг нь дэлхийн нарыг тойрон эргэх одны (од) үе бөгөөд 365.256320... нарны дундаж өдөртэй тэнцэнэ.

Аномалист жил - Дундаж нарны тойрог замд (ихэвчлэн перигелион) нэг цэгээр дараалан хоёр өнгөрөх хоорондох хугацааны интервал нь 365.259641... нарны дундаж хоногтой тэнцүү байна.

Халуун орны жил гэдэг нь нарны дундах нарны өдрийн тэгшитгэлээр хоёр дараалан өнгөрөх хоорондох хугацаа бөгөөд 365.2422... нарны дундаж хоног буюу 365 өдөр 05 цаг 48 м 46.1 сек байна.

Бүх нийтийн цагийг гол (Гринвич) меридиан дээрх орон нутгийн дундаж нарны цаг гэж тодорхойлдог.

Дэлхийн гадаргуу нь меридиануудаар хүрээлэгдсэн 24 бүсэд хуваагддаг. Цагийн бүс. Тэг цагийн бүс нь анхны (Гринвич) меридиантай харьцуулахад тэгш хэмтэй байрладаг. Бүсийг баруунаас зүүн тийш 0-ээс 23 хүртэл дугаарласан. Бүсүүдийн бодит хил хязгаарыг дүүрэг, бүс нутаг, муж улсын засаг захиргааны хил хязгаартай нэгтгэдэг. Цагийн бүсийн төв меридианууд бие биенээсээ яг 15 градусаар (1 цаг) тусгаарлагдсан байдаг тул нэг цагийн бүсээс нөгөөд шилжихэд цаг бүхэл тоогоор өөрчлөгддөг ч минут секундын тоо өөрчлөгддөггүй. . Хуанлийн шинэ өдрүүд (мөн шинэ жил) эхэлдэг огнооны мөрүүд(зааглах шугам), ОХУ-ын зүүн хойд хилийн ойролцоох зүүн уртрагийн 180° голын дагуу голчлон өнгөрдөг. Огнооны мөрөөс баруун тийш, сарын огноо нь зүүнээс нэгээр их байна. Энэ шугамыг баруунаас зүүн тийш гатлахад хуанлийн дугаар нэгээр буурч, зүүнээс баруун тийш дамжихад нэгээр нэмэгддэг нь дэлхийг тойрон аялах, хүмүүсийг нүүлгэн шилжүүлэхэд цаг тоолох алдааг арилгадаг. Дэлхийн бөмбөрцгийн зүүнээс баруун хагас хүртэл.

Стандарт цагийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.
T n = T 0 + n , Хаана Т 0 - бүх нийтийн цаг хугацаа; n- цагийн бүсийн дугаар.

Зуны цаг гэдэг нь Засгийн газрын тогтоолоор бүхэл тоогоор өөрчлөгддөг жишиг цаг юм. ОХУ-ын хувьд энэ нь бүсийн цагтай тэнцүү бөгөөд 1 цаг нэмнэ.

Москвагийн цаг - хоёр дахь цагийн бүсийн жирэмсний цаг (нэмэх 1 цаг):
Tm = T 0 + 3 (цаг).

Зуны цаг нь эрчим хүчний нөөцийг хэмнэх зорилгоор зуны улиралд Засгийн газрын захиалгаар нэмэлт 1 цаг нэмж өөрчилсөн жишиг стандарт цаг юм.

Дэлхийн эргэлтийн улмаас үд дундын моментууд эсвэл 2 цэгт мэдэгдэж буй экваторын координаттай оддын оргил цэгийн зөрүү нь тухайн цэгүүдийн газарзүйн уртрагийн зөрүүтэй тэнцүү байдаг нь уртрагыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Нар болон бусад гэрэлтүүлэгчийн одон орны ажиглалтаас өгөгдсөн цэг, мөн эсрэгээр нь мэдэгдэж буй уртрагийн аль ч цэгт орон нутгийн цагаар .

Талбайн газарзүйн уртрагыг "тэг" (Гринвич) голчидоос зүүн тийш хэмждэг бөгөөд Гринвичийн голчид ба ажиглалтын цэг дээрх ижил оддын оргил цэгүүдийн хоорондох хугацааны интервалтай тоогоор тэнцүү байна. С- өгөгдсөн газарзүйн өргөрөг бүхий цэг дээрх одны цаг; С 0 - үндсэн меридиан дээрх одны цаг. градус буюу цаг, минут, секундээр илэрхийлнэ.

Тухайн газрын газарзүйн уртрагыг тодорхойлохын тулд тодорхой экваторын координат бүхий гэрэлтүүлэгчийн (ихэвчлэн Нар) оргил үеийг тодорхойлох шаардлагатай. Тусгай хүснэгт эсвэл тооцоолуур ашиглан ажиглалтын хугацааг нарны дунджаас од гариг ​​руу хөрвүүлж, лавлах номноос Гринвичийн меридиан дээрх одны оргил үеийг мэдэж авснаар бид тухайн газрын уртрагыг хялбархан тодорхойлж чадна. Тооцооллын цорын ганц бэрхшээл бол цаг хугацааны нэгжийг нэг системээс нөгөөд яг хөрвүүлэх явдал юм. Оргил мөчийг "үзэх" шаардлагагүй: гэрэлтүүлгийн өндрийг (зенитийн зайг) цаг хугацааны аль ч үед яг нарийн тэмдэглэсэн үед тодорхойлоход хангалттай боловч тооцоолол нь нэлээд төвөгтэй байх болно.

Хичээлийн хоёр дахь шатанд оюутнууд цагийг хэмжих, хадгалах, тоолох хэрэгсэл болох цагтай танилцдаг. Цагийн уншилт нь цаг хугацааны интервалыг харьцуулах стандарт болдог. Оюутнууд цаг мөч, цаг хугацааг нарийн тодорхойлох хэрэгцээ нь одон орон, физикийн хөгжилд түлхэц болсон гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй: 20-р зууны дунд үе хүртэл цаг хугацаа, цаг хугацааны стандартыг хэмжих, хадгалах одон орон судлалын аргууд дэлхийн үндэс суурийг бүрдүүлсэн. Цагийн үйлчилгээ. Цагийн нарийвчлалыг одон орны ажиглалтаар хянаж байв. Одоогийн байдлаар физикийн хөгжил нь цаг хугацаа, стандартыг тодорхойлох илүү нарийвчлалтай аргуудыг бий болгоход хүргэсэн бөгөөд үүнийг одон орон судлаачид цагийг хэмжих өмнөх аргуудын үндэс болсон үзэгдлийг судлахад ашиглаж эхэлсэн.

Материалыг лекц хэлбэрээр танилцуулж, янз бүрийн төрлийн цагны үйл ажиллагааны зарчим, дотоод бүтцийг харуулсан болно.

2. Цагийг хэмжих, хадгалах хэрэгсэл

Эртний Вавилонд хүртэл нарны өдрийг 24 цагт (360њ: 24 = 15њ) хуваадаг байжээ. Дараа нь цаг бүрийг 60 минут, минут бүрийг 60 секунд болгон хуваасан.

Цагийг хэмжих анхны хэрэгсэл бол нарны цаг байв. Хамгийн энгийн нарны цаг - гномон- хуваагдал бүхий хэвтээ платформын төвд байрлах босоо шонг төлөөлнө (Зураг 34). Gnomon-ийн сүүдэр нь нарны өндрөөс хамаардаг нарийн төвөгтэй муруйг дүрсэлдэг бөгөөд нарны эклиптик дээрх байрлалаас хамаарч өдөр бүр өөрчлөгддөг. Нарны цаг нь ороомог шаарддаггүй, зогсдоггүй, үргэлж зөв ажилладаг. Гномоны туйлыг селестиел туйл руу чиглүүлэхийн тулд платформыг хазайлгах замаар бид сүүдрийн хурд жигд байх экваторын нарны цагийг олж авна (Зураг 35).

Цагаан будаа. 34. Хэвтээ нарны цаг. Цаг бүрт тохирох өнцөг нь өөр өөр утгатай бөгөөд дараахь томъёогоор тооцоолно. , энд a нь үд дундын шугам (тэнгэрийн меридианыг хэвтээ гадаргуу дээр гаргах) ба 6, 8, 10... тоонуудын чиглэлийн хоорондох өнцөг бөгөөд цагийг заана; j нь тухайн газрын өргөрөг; h - нарны цагийн өнцөг (15њ, 30њ, 45њ)

Цагаан будаа. 35. Экваторын нарны цаг. Цонхны цаг бүр 15º өнцөгтэй тохирч байна

Шөнө болон цаг агаарын таагүй үед цагийг хэмжихийн тулд элс, гал, усны цагийг зохион бүтээсэн.

Цагны шил нь дизайны энгийн байдал, нарийвчлалаараа ялгагдана, гэхдээ тэдгээр нь том хэмжээтэй бөгөөд богино хугацаанд "салхи" байдаг.

Галын цаг нь шатамхай бодисоор хийгдсэн спираль буюу саваа, хуваагдмал хэсгүүд юм. Эртний Хятадад байнгын хяналтгүйгээр хэдэн сарын турш шатдаг хольцыг бий болгосон. Эдгээр цагны сул талууд: бага нарийвчлал (шатаах хурд нь бодисын найрлага, цаг агаарын байдлаас хамаарах) ба үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдал (Зураг 36).

Усны цаг (clepsydras) нь эртний дэлхийн бүх улс орнуудад ашиглагдаж байсан (Зураг 37 a, b).

Механик цагжин, дугуйтай нь 10-11-р зуунд зохион бүтээгдсэн. Орос улсад анхны механик цамхаг цагийг 1404 онд лам Лазар Сорбин Москвагийн Кремльд суурилуулжээ. Савлууртай цаг 1657 онд Голландын физикч, одон орон судлаач Х.Гюйгенс зохион бүтээсэн. Пүрштэй механик цагийг 18-р зуунд зохион бүтээжээ. Манай зууны 30-аад онд кварц цаг зохион бүтээгдсэн. 1954 онд ЗХУ-д бий болгох санаа гарч ирэв атомын цаг- "Цаг хугацаа, давтамжийн улсын анхан шатны стандарт". Тэдгээрийг Москвагийн ойролцоох судалгааны хүрээлэнд суурилуулсан бөгөөд 500,000 жил тутамд 1 секундын санамсаргүй алдаа гаргажээ.

Бүр илүү нарийвчлалтай атомын (оптик) цагийн стандартыг 1978 онд ЗХУ-д бий болгосон. 1 секундын алдаа 10,000,000 жилд нэг удаа гардаг!

Эдгээр болон бусад орчин үеийн физик хэрэгслийн тусламжтайгаар цаг хугацааны үндсэн болон дериватив нэгжийн утгыг маш өндөр нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжтой болсон. Сансрын биетүүдийн харагдах ба жинхэнэ хөдөлгөөний олон шинж чанарыг тодруулж, сансрын шинэ үзэгдлүүдийг нээсэн, тэр дундаа дэлхийн тэнхлэгийг тойрон эргэх хурд жилийн туршид 0.01-1 секундээр өөрчлөгдсөн байна.

3. Хуанли. Тооцоолол

Хуанли нь байгалийн үзэгдлүүдийн үе үе, ялангуяа селестиел үзэгдэлд (тэнгэрийн биетүүдийн хөдөлгөөн) тод илэрдэг үечилсэн тоон дээр үндэслэсэн их цаг хугацааны тасралтгүй тооллын систем юм. Хүн төрөлхтний соёлын олон зуун жилийн түүх бүхэлдээ хуанлитай салшгүй холбоотой.

Эрт дээр үед хүмүүс хэрхэн уншиж, бичиж чаддаггүй байсан үед хуанлийн хэрэгцээ үүссэн. Хуанли нь хавар, зун, намар, өвлийн улирал, ургамлын цэцэглэлтийн үе, жимс жимсгэнэ боловсорч гүйцсэн, эмийн ургамал цуглуулах, амьтдын зан байдал, амьдралын өөрчлөлт, цаг агаарын өөрчлөлт, газар тариалангийн ажил хийх цаг болон бусад олон зүйлийг тодорхойлдог. Хуанли нь "Өнөөдөр ямар өдөр вэ?", "Долоо хоногийн аль өдөр вэ?", "Энэ эсвэл тэр үйл явдал хэзээ болсон бэ?" Гэсэн асуултуудад хариулдаг. хүмүүсийн амьдрал, эдийн засгийн үйл ажиллагааг зохицуулах, төлөвлөх боломжийг танд олгоно.

Гурван үндсэн хуанли байдаг:

1. Сар хуанли, энэ нь дундаж нарны 29.5 хоног үргэлжлэх синодын саран дээр суурилдаг. 30,000 гаруй жилийн өмнө үүссэн. Билгийн тооллын жил нь 354 (355) хоног (нарны өдрөөс 11.25 хоногоор богино) бөгөөд тус бүр нь 30 (сондгой) ба 29 (тэгш) хоногтой 12 сараар хуваагддаг (Лалын хуанлид: Мухаррам, Сафар, Раби аль-Аввал, Раби ас-Сани, Жумада аль-Ула, Жумада аль-Ахира, Ражаб, Шаъбан, Рамадан, Шавваль, Зул-Каада, Зул-Хиджра). Хуанлийн сар нь синодын сараас 0.0306 хоногоор богино бөгөөд 30-аас дээш жилийн зөрүү 11 хоног болдог. АрабБилгийн тооллын 30 жилийн мөчлөг бүрт 354 хоногтой 19 "энгийн" жил, тус бүр нь 355 хоногтой 11 "өндөр" жил байдаг (2, 5, 7, 10, 13, 16, 18, 21, 24, 26, Цикл бүрийн 29 дэх жил). турксарны хуанли нь үнэн зөв биш: 8 жилийн мөчлөгт 5 "энгийн", 3 "үсрэх" жил байдаг. Шинэ жилийн огноо нь тогтоогдоогүй (жилээс жилд аажмаар хөдөлдөг): жишээлбэл, Хижри 1421 он 2000 оны 4-р сарын 6-нд эхэлсэн бөгөөд 2001 оны 3-р сарын 25-нд дуусна. Сарны хуанли нь Афганистан, Ирак, Иран, Пакистан, Арабын Нэгдсэн Бүгд Найрамдах Улс болон бусад мусульман мужуудад шашны болон төрийн хуанли болгон батлагдсан. Нар, сарны календарийг эдийн засгийн үйл ажиллагааг төлөвлөх, зохицуулахад зэрэгцүүлэн ашигладаг.

2.Нарны хуанли, энэ нь халуун орны жил дээр үндэслэсэн. 6000 гаруй жилийн өмнө үүссэн. Одоогоор дэлхийн хуанли гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн.

"Хуучин хэв маяг" Жулиан нарны хуанли нь 365.25 хоногтой. МЭӨ 46 онд эртний Ромд эзэн хаан Юлий Цезарь нэвтрүүлсэн Александрын одон орон судлаач Сосигенес боловсруулсан. дараа нь дэлхий даяар тархсан. Орос улсад үүнийг МЭ 988 онд баталсан. Жулиан хуанлид жилийн уртыг 365.25 хоног гэж тодорхойлдог; Гурван "энгийн" жил тус бүр 365 хоног, нэг өндөр жил 366 хоног байна. Жил бүр 30 ба 31 хоногтой (2-р сараас бусад) 12 сар байдаг. Жулиан жил халуун орны жилээс жилд 11 минут 13.9 секундээр хоцорч байна. 1500 гаруй жил ашиглаад 10 хоногийн алдаа хуримтлагдсан байна.

IN Грегориан"Шинэ загварын" нарны хуанлигаар жилийн урт 365.242500 хоног байна. 1582 онд Италийн математикч Луижи Лилио Гаралли (1520-1576) -ийн төслийн дагуу Пап лам XIII Григорий зарлигаар Жулиан хуанли шинэчлэгдсэн. Өдрийн тооллогыг 10 хоногоор урагшлуулж, 4-т үлдэгдэлгүй хуваагддаггүй зуун бүрийг: 1700, 1800, 1900, 2100 гэх мэтийг үсрэнгүй жил гэж үзэхгүй байхаар тохиролцов. Энэ нь 400 жил тутамд 3 өдрийн алдааг засдаг. 1 өдрийн алдаа 2735 жилд "хуримтлагддаг". Шинэ зуун, мянган жилүүд тухайн зуун, мянганы “эхний” жилийн 1-р сарын 1-ээс эхэлдэг: ийн байдлаар 21-р зуун ба МЭ 3-р мянганы Григорийн тооллын дагуу 2001 оны 1-р сарын 1-ээс эхэлнэ.

Манай улсад хувьсгалаас өмнө "хуучин хэв маягийн" Жулиан хуанли ашигладаг байсан бөгөөд 1917 он гэхэд алдаа нь 13 хоног байжээ. 1918 онд дэлхий нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн "шинэ хэв маягийн" Григорийн цаглабарыг тус улсад нэвтрүүлж, бүх огноог 13 хоног урагшлуулжээ.

Жулиан хуанлигаас Григорийн хуанли руу огноог хөрвүүлэхдээ дараахь томъёог ашиглана. , хаана Т Гболон Т Ю.У– Григорийн болон Жулиан хуанлийн дагуу он сар өдөр; n - өдрийн бүхэл тоо, ХАМТ- бүтэн өнгөрсөн зуунуудын тоо, ХАМТ 1 нь дөрөвт хуваагддаг зуунуудын хамгийн ойрын тоо юм.

Нарны календарийн бусад төрлүүд нь:

Халуун орны жилийн уртыг 365.24242 хоногоор тодорхойлсон Персийн хуанли; 33 жилийн мөчлөгт 25 "энгийн" жил, 8 "үсрэх" жил орно. Григорианаас хамаагүй илүү нарийвчлалтай: 1 жилийн алдаа 4500 жилд "хуримтлагддаг". 1079 онд Омар Хайям боловсруулсан; 19-р зууны дунд үе хүртэл Перс болон бусад хэд хэдэн муж улсын нутаг дэвсгэрт ашиглагдаж байсан.

Копт хуанли нь Жулиантай төстэй: жилд 30 хоногоос бүрдсэн 12 сар байдаг; "Энгийн" жилийн 12 дахь сарын дараа 5, "өндөр" жилд 6 хоног нэмэгдэнэ. Этиоп болон бусад зарим мужид (Египет, Судан, Турк гэх мэт) Коптуудын нутаг дэвсгэрт ашиглагддаг.

3.Сар-нарны хуанли, үүнд сарны хөдөлгөөн нь нарны жилийн хөдөлгөөнтэй нийцдэг. Жил нь тус бүр 29 ба 30 хоногтой 12 сараас бүрдэх бөгөөд нарны хөдөлгөөнийг харгалзан нэмэлт 13 дахь сарыг агуулсан "үсрэлтийн" жилүүдийг үе үе нэмж оруулдаг. Үүний үр дүнд "энгийн" жилүүд 353, 354, 355 хоног, "өндөр" жилүүд 383, 384, 385 хоног үргэлжилдэг. Энэ нь МЭӨ 1-р мянганы эхээр үүссэн бөгөөд Эртний Хятад, Энэтхэг, Вавилон, Иудей, Грек, Ромд ашиглагдаж байжээ. Одоогоор Израильд батлагдсан (жилийн эхэн үе нь 9-р сарын 6-аас 10-р сарын 5-ны хооронд өөр өөр өдрүүдэд тохиодог) бөгөөд зүүн өмнөд Азийн орнуудад (Вьетнам, Хятад гэх мэт) төрийн нэгтэй хамт хэрэглэгддэг.

Дээр дурдсан хуанлийн үндсэн төрлөөс гадна селестиел бөмбөрцөг дээрх гаригуудын илэрхий хөдөлгөөнийг харгалзан үздэг хуанли бий болсон бөгөөд одоо ч дэлхийн зарим бүс нутагт ашиглагдаж байна.

Зүүн сарны нарны гариг 60 настай хуанлиНар, Сар болон Бархасбадь, Санчир гаригуудын хөдөлгөөний үечилсэн байдалд үндэслэн. Энэ нь МЭӨ 2-р мянганы эхээр үүссэн. Зүүн ба Зүүн өмнөд Азид. Одоогоор Хятад, Солонгос, Монгол, Япон болон бусад бүс нутгийн орнуудад хэрэглэж байна.

Орчин үеийн зүүн хуанлийн 60 жилийн мөчлөгт 21912 хоног байдаг (эхний 12 жил 4371 хоног; хоёр ба дөрөв дэх жил - 4400 ба 4401 хоног; гурав, тав дахь жил - 4370 хоног). Санчир гаригийн 30 жилийн хоёр мөчлөг нь энэ хугацаанд (түүний хувьсгалын одны үетэй тэнцүү) багтдаг. ТСанчир гариг = 29.46 » 30 жил), ойролцоогоор гурван сарны нарны 19 жилийн мөчлөг, Бархасбадийн таван 12 жилийн мөчлөг (түүний хувьсгалын одны үетэй тэнцүү) ТБархасбадь= 11.86 » 12 жил) ба 12 жилийн сарны таван мөчлөг. Жилийн өдрийн тоо тогтмол биш бөгөөд "энгийн" жилүүдэд 353, 354, 355 хоног, өндөр жилд 383, 384, 385 хоног байж болно. Янз бүрийн улс орнуудад жилийн эхлэл 1-р сарын 13-аас 2-р сарын 24 хүртэл өөр өөр өдрүүдэд тохиодог. Одоогийн 60 жилийн мөчлөг 1984 оноос эхэлсэн. Зүүн хуанлийн тэмдгүүдийн хослолын талаархи мэдээллийг хавсралтад өгсөн болно.

Маяа болон Ацтекийн соёлын Төв Америкийн хуанли 300-1530 оны хооронд ашиглагдаж байжээ. МЭ Нар, Сарны хөдөлгөөний үе үе, Сугар (584 г), Ангараг (780 г) гаригуудын эргэлтийн синодик үеүүд дээр үндэслэсэн. 360 (365) хоног үргэлжилсэн “урт” жил нь тус бүр 20 хоногтой 18 сар, 5 амралтын өдрүүдээс бүрддэг байв. Үүний зэрэгцээ, соёл, шашны зорилгоор "богино жил" -ийг 260 хоног (Ангараг гарагийн хувьсгалын синодын 1/3 үе) тус бүр 20 хоногтой 13 сар болгон хуваасан; "Тоологдсон" долоо хоногууд нь 13 хоногоос бүрдэх бөгөөд энэ нь өөрийн гэсэн дугаар, нэртэй байв. Халуун орны жилийн уртыг хамгийн өндөр нарийвчлалтайгаар 365.2420 d (1 өдрийн алдаа 5000 гаруй жил хуримтлуулдаггүй!) тодорхойлсон; Билгийн тооллын синод сар – 29.53059 г.

20-р зууны эхэн гэхэд олон улсын шинжлэх ухаан, техник, соёл, эдийн засгийн харилцааны өсөлт нь нэг, энгийн бөгөөд үнэн зөв Дэлхийн хуанли бий болгох шаардлагатай болсон. Одоо байгаа хуанли нь олон тооны дутагдалтай талуудтай: халуун орны жилийн үргэлжлэх хугацаа ба нарны селестиел бөмбөрцөгт шилжих хөдөлгөөнтэй холбоотой одон орны үзэгдлийн огнооны хоорондох тохиромжгүй байдал, саруудын тэгш бус, тогтмол бус урт, тоонуудын нийцэмжгүй байдал. долоо хоногийн сар, өдрүүд, тэдний нэр хуанли дахь байр суурьтай нийцэхгүй байх гэх мэт. Орчин үеийн хуанлийн алдаанууд илчлэв

Тохиромжтой мөнхийнХуанли нь өөрчлөгдөөгүй бүтэцтэй бөгөөд ямар ч хуанлийн огнооны дагуу долоо хоногийн өдрүүдийг хурдан бөгөөд хоёрдмол утгагүй тодорхойлох боломжийг олгодог. 1954 онд НҮБ-ын Ерөнхий Ассамблейд мөнхийн хуанлийн шилдэг төслүүдийн нэгийг хэлэлцэхийг санал болгосон: энэ нь Григорийн хуанлитай төстэй байсан ч илүү энгийн бөгөөд тохиромжтой байв. Халуун орны жил нь 91 хоног (13 долоо хоног) бүхий дөрөвний дөрөвт хуваагддаг. Улирал бүр ням гарагт эхэлж бямба гаригт дуусна; 3 сараас бүрдэх бөгөөд эхний сар нь 31 хоног, хоёр, гурав дахь нь 30 хоног байна. Сар бүр ажлын 26 өдөртэй. Жилийн эхний өдөр үргэлж Ням гараг байдаг. Энэ төслийн өгөгдлийг хавсралтад оруулсан болно. Шашны шалтгаанаар хэрэгжээгүй. Нэгдсэн Дэлхийн мөнхийн хуанли нэвтрүүлэх нь бидний цаг үеийн тулгамдсан асуудлын нэг хэвээр байна.

Эхлэх огноо ба дараагийн он цагийн систем гэж нэрлэдэг эрин үе. Эрин үеийн эхлэлийн цэг гэж нэрлэдэг эрин үе.

Эрт дээр үеэс тодорхой эриний эхэн үе (Дэлхийн янз бүрийн мужуудад 1000 гаруй эрин үеийг мэддэг бөгөөд үүний дотор Хятадад 350, Японд 250) ба он цагийн бүхэл бүтэн үе нь домогт, шашны чухал үйл явдлуудтай холбоотой байв. эсвэл (багахан) бодит үйл явдлууд: тодорхой гүрнүүд болон хувь хүний ​​эзэн хаадын хаанчлал, дайн, хувьсгал, Олимп, хот, муж улсуудыг байгуулах, Бурханы (эш үзүүлэгч) "төрөх" эсвэл "дэлхийг бүтээх".

Эзэн хаан Хуандигийн хаанчлалын 1-р оныг Хятадын 60 жилийн мөчлөгийн эриний эхлэл гэж үздэг - МЭӨ 2697 он.

Ромын эзэнт гүрэнд тооллогыг МЭӨ 753 оны 4-р сарын 21-ээс "Ромын үндэс" -ээс хадгалсан. МЭ 284 оны 8-р сарын 29-нд эзэн хаан Диоклетиан хаан ширээнд сууснаас хойш.

Византийн эзэнт гүрэнд, дараа нь уламжлал ёсоор Орост - хунтайж Владимир Святославович (МЭ 988) Христийн шашныг батлахаас эхлээд Петр I-ийн зарлигаар (МЭ 1700) "бүтээлээс хойш" жилүүдийг тоолдог байв. Дэлхийн": for Эхлэх огноо нь МЭӨ 5508 оны 9-р сарын 1 ("Византийн эрин"-ийн эхний жил) байв. Эртний Израильд (Палестин) "дэлхийн бүтээн байгуулалт" хожим болсон: МЭӨ 3761 оны 10-р сарын 7 ("Еврей эрин" -ийн эхний жил). Дээр дурдсан хамгийн түгээмэл эрин үеэс "дэлхий үүссэнээс" өөр өөр үе байсан.

Соёл, эдийн засгийн харилцааны өсөлт, Христийн шашин Баруун болон Зүүн Европт өргөн тархсан нь он цагийн систем, хэмжилтийн нэгж, цаг тоолох ажлыг нэгтгэх хэрэгцээг бий болгосон.

Орчин үеийн он дараалал - " бидний эрин үе", "шинэ эрин үе"(МЭ), "Христийн мэндэлсний эрин үе" ( Р.Х..), Анно Домени ( А.Д.– “Их Эзэний жил”) – Есүс Христийн дур зоргоороо сонгосон төрсөн он сар өдөр дээр үндэслэсэн. Үүнийг ямар ч түүхэн баримт бичигт заагаагүй бөгөөд сайн мэдээнүүд хоорондоо зөрчилддөг тул Диоклетиан эриний 278 онд эрдэмт лам Дионисий Жижиг "шинжлэх ухааны үүднээс" одон орны тоо баримтад үндэслэн тухайн эриний он сар өдрийг тооцоолохоор шийджээ. Тооцооллыг 28 жилийн "нарны тойрог" - саруудын тоо долоо хоногийн яг ижил өдрүүдэд унадаг цаг хугацаа, 19 жилийн "сарны тойрог" -д үндэслэсэн. Сарны ижил үе шатууд сарын ижил өдрүүдэд унадаг. Христийн 30 жилийн амьдралд (28 ´ 19S + 30 = 572) тохируулсан "нар" ба "сар" тойргийн мөчлөгийн бүтээгдэхүүн нь орчин үеийн он дарааллын эхлэлийн огноог өгсөн. "Христийн төрөлтөөс" эрин үеийн дагуу жилүүдийг тоолох нь маш удаан "үндсэн" байсан: МЭ 15-р зуун хүртэл. (өөрөөр хэлбэл 1000 жилийн дараа ч гэсэн) Баруун Европын албан ёсны баримт бичигт 2 огноог зааж өгсөн: ертөнцийг бүтээсэн болон Христийн мэндэлсний (МЭӨ).

Лалын ертөнцөд он цагийн тооллын эхлэл нь МЭ 622 оны 7-р сарын 16 - "Хижра" (Бошиглогч Мохаммед Меккагаас Мадин руу нүүсэн) өдөр юм.

"Лалын" он цагийн системээс он цагийн орчуулга Т М"Христэд итгэгч" (Грегориан) Т Гтомъёог ашиглан хийж болно: (жил).

Одон орон, цаг хугацааны тооцоолол хийхэд хялбар болгох үүднээс Ж.Скалигерийн санал болгосон он дарааллыг 16-р зууны сүүлчээс хэрэглэж ирсэн. Жулианы үе(Ж.Д.). МЭӨ 4713 оны 1-р сарын 1-ээс хойш өдөр хоногийг тасралтгүй тоолох болсон.

Өмнөх хичээлүүдийн нэгэн адил хүснэгтийг өөрөө бөглөхийг сурагчдад зааж өгөх ёстой. Хичээлээр судалсан сансар огторгуйн болон селестиел үзэгдлийн тухай 6 мэдээлэл. Үүнд 3 минутаас илүү хугацаа өгдөггүй бөгөөд дараа нь багш оюутнуудын ажлыг шалгаж, засдаг. Хүснэгт 6-д дараахь мэдээллийг хавсаргав.

Асуудлыг шийдвэрлэхдээ материалыг нэгтгэдэг.

Дасгал 4:

1. 1-р сарын 1-нд нарны цаг 10 цагт харагдана. Яг одоо таны цаг хэдэн цагт гарч байна вэ?

2. Нэгэн зэрэг хөөргөсөнөөс хойш 1 жилийн дараа одны цагийн дагуу ажиллаж байгаа цаг, хронометрийн нарийвчлалын уншилтын зөрүүг тодорхойл.

3. 1996 оны 4-р сарын 4-нд Челябинск, Новосибирск хотод сар хиртэлтийн нийт үе шат эхлэх мөчийг бүх нийтийн цагийн дагуу 23 цаг 36 минутанд болсон бол тодорхойл.

4. Бархасбадь сарны хиртэлтийг (далдлагдсан) дэлхийн цагаар 1 цаг 50 м-т тохиож, Владивостокт сар орон нутгийн зуны цагаар 0 цаг 30 м-т жаргавал Владивосток дахь сарны хиртэлтийг (далдлагдсан) ажиглах боломжтой эсэхийг тодорхойл.

5. 1918 он РСФСР-д хэдэн өдөр үргэлжилсэн бэ?

6. Хоёрдугаар сард хамгийн олон ням гараг хэд байж болох вэ?

7. Нар жилд хэдэн удаа манддаг вэ?

8. Сар яагаад үргэлж дэлхий рүү нэг тал руугаа хардаг вэ?

9. Усан онгоцны ахмад 12-р сарын 22-ны үд дундын нарны оргил зайг хэмжиж, 66º 33"-тай тэнцэж байгааг олж тогтоов. Гринвичийн цагаар ажиллаж байсан хронометр нь ажиглалт хийх мөчид өглөөний 11:54 минутыг харуулж байна. Координатыг тодорхойл. хөлөг онгоц ба түүний дэлхийн газрын зураг дээрх байрлал.

10. Хойд одны өндөр нь 64º 12" бөгөөд Лира одны оргил нь Гринвичийн ажиглалтын төвөөс 4 цаг 18 м хоцорч байгаа газрын газарзүйн координат юу вэ?

11. Оддын оргил цэгийн газарзүйн координатыг тодорхойл. a - - дидактик - тест - даалгавар

Цагийг нарийн тогтоож, хадгалж, радиогоор нийт хүн амд хүргэх нь олон оронд байдаг яг цагийн үйлчилгээний ажил юм.

Радиогоор дамжуулан цаг хугацааны нарийн дохиог тэнгисийн цэргийн флот, агаарын хүчний навигацууд, мөн цагийг яг мэдэх шаардлагатай шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн олон байгууллагууд хүлээн авдаг. Тодорхой цагийг мэдэх нь ялангуяа газарзүйн байршлыг тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай

дэлхийн гадаргуугийн өөр өөр цэгүүдэд тэдгээрийн уртрагийн .

Цаг тоолох. Газарзүйн уртрагыг тодорхойлох. Хуанли

ЗХУ-ын физик газарзүйн хичээлээс та орон нутаг, бүс, жирэмсний цаг гэсэн ойлголтыг мэддэг бөгөөд хоёр цэгийн газарзүйн уртрагийн ялгаа нь эдгээр цэгүүдийн орон нутгийн цагийн зөрүүгээр тодорхойлогддог. Энэ асуудлыг оддын ажиглалтыг ашиглан одон орон судлалын аргаар шийддэг. Тусдаа цэгүүдийн яг координатыг тодорхойлсны үндсэн дээр дэлхийн гадаргуугийн зураглалыг хийдэг.

Их цаг хугацааг тоолохын тулд хүмүүс эрт дээр үеэс цагаан сар эсвэл нарны жилийн үргэлжлэх хугацааг ашигладаг байсан. Эклиптикийн дагуу нарны эргэлтийн үргэлжлэх хугацаа. Жилийн улирлын өөрчлөлтийн давтамжийг тодорхойлдог. Нарны жил 365 нарны өдөр, 5 цаг 48 минут 46 секунд үргэлжилнэ. Энэ нь сарны өдөр, сарны урттай бараг тохиромжгүй байдаг - сарны үе шат өөрчлөгдөх хугацаа (ойролцоогоор 29.5 хоног). Энэ бол энгийн бөгөөд тохиромжтой хуанли үүсгэхэд бэрхшээлтэй байдаг. Хүн төрөлхтний олон зуун жилийн түүхэнд олон янзын хуанлийн системийг бий болгож ашиглаж ирсэн. Гэхдээ бүгдийг нь нарны, сарны, нарны гэсэн гурван төрөлд хувааж болно. Өмнөд нутгийн бэлчээрийн мал аж ахуй эрхэлдэг хүмүүс ихэвчлэн сарыг ашигладаг байв. Билгийн тооллын 12 сараас бүрдэх жил нь 355 нарны хоногтой байв. Сар, нарны цаг хугацааны тооцоог зохицуулахын тулд жилийн 12 эсвэл 13 сарыг тогтоож, жилд нэмэлт өдрүүд оруулах шаардлагатай байв. Эртний Египтэд хэрэглэж байсан нарны хуанли нь илүү энгийн бөгөөд тохиромжтой байв. Одоогийн байдлаар дэлхийн ихэнх улс орнууд нарны хуанли ашигладаг боловч Григорийн хуанли гэж нэрлэгддэг илүү дэвшилтэт хуанли бөгөөд үүнийг доор авч үзэх болно.

Хуанли зохиохдоо хуанлийн жилийн үргэлжлэх хугацаа нь хиртэлт дагуух нарны эргэлтийн үргэлжлэх хугацаатай аль болох ойр байх ёстой бөгөөд хуанлийн жил нь нарны бүхэл өдрийн тоог агуулсан байх ёстой гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Жилийг өөр өөр цагт эхлүүлэх нь тохиромжгүй байдаг.

Эдгээр нөхцлийг Александрын одон орон судлаач Сосигенес боловсруулж, МЭӨ 46 онд нэвтрүүлсэн хуанли хангасан. Ромд Юлий Цезарь. Үүний дараа физик газарзүйн хичээлээс та үүнийг Жулиан эсвэл хуучин хэв маяг гэж нэрлэжээ. Энэ хуанлид жилүүдийг 365 хоног дараалан гурван удаа тоолж, энгийн гэж нэрлэдэг бөгөөд дараагийн жил нь 366 хоног байна. Үүнийг үсрэнгүй жил гэж нэрлэдэг. Жулиан хуанли дахь үсрэлт жилүүд нь тоо нь 4-т үлдэгдэлгүй хуваагддаг жилүүд юм.

Энэ хуанлийн дагуу жилийн дундаж урт нь 365 хоног 6 цаг, өөрөөр хэлбэл. Энэ нь бодит байдлаас ойролцоогоор 11 минут урт байна. Үүнээс болж хуучин хэв маяг нь цаг хугацааны бодит урсгалаас 400 жил тутамд 3 хоногоор хоцорч байв.

1918 онд ЗСБНХУ-д нэвтрүүлсэн, тэр байтугай ихэнх оронд батлагдсан Григорийн хуанли (шинэ хэв маяг) -д 1600, 2000, 2400 гэх мэтийг эс тооцвол хоёр тэгээр төгссөн жилүүд байдаг. (өөрөөр хэлбэл зуутын тоо нь 4-т үлдэгдэлгүй хуваагддаг) нь үсрэх өдрүүд гэж тооцогддоггүй. Энэ нь 400 гаруй жил хуримтлагддаг 3 өдрийн алдааг засдаг. Ийнхүү шинэ хэв маягийн жилийн дундаж урт нь нарны эргэн тойронд дэлхийн эргэлтийн үетэй маш ойрхон байна.

20-р зуун гэхэд шинэ хэв маяг, хуучин (Жулиан) хоёрын хоорондох ялгаа 13 хоног хүрэв. Манай улсад шинэ хэв маягийг зөвхөн 1918 онд нэвтрүүлсэн тул 1917 онд 10-р сарын 25-нд (хуучин хэв маяг) хийсэн Октябрийн хувьсгалыг 11-р сарын 7-нд (шинэ хэв маяг) тэмдэглэдэг.

13 хоногийн хуучин болон шинэ загварын ялгаа нь 21-р зуунд, 22-р зуунд хэвээр байх болно. 14 хоног хүртэл нэмэгдэнэ.

Шинэ хэв маяг нь мэдээжийн хэрэг бүрэн зөв биш боловч 1 өдрийн алдаа 3300 жилийн дараа л хуримтлагдана.

Яг цаг

Одон орон судлалын богино хугацааг хэмжих үндсэн нэгж нь нарны өдрийн дундаж үргэлжлэх хугацаа, өөрөөр хэлбэл. Нарны төвийн хоёр дээд (эсвэл доод) оргилуудын хоорондох дундаж хугацааны интервал. Нарлаг өдрийн үргэлжлэх хугацаа жилийн туршид бага зэрэг хэлбэлздэг тул дундаж утгыг ашиглах ёстой. Энэ нь дэлхий нарыг тойрон тойрог биш, эллипс хэлбэрээр эргэдэг, хөдөлгөөний хурд нь бага зэрэг өөрчлөгддөгтэй холбоотой юм. Энэ нь жилийн турш нарны эклиптикийн дагуух илэрхий хөдөлгөөнд бага зэрэг зөрчил үүсгэдэг.

Нарны төвийн дээд оргил үеийг бид өмнө нь хэлсэнчлэн жинхэнэ үд гэж нэрлэдэг. Гэхдээ цагийг шалгах, яг цагийг тодорхойлохын тулд яг нарны оргилд хүрэх мөчийг тэмдэглэх шаардлагагүй. Аливаа од ба нарны оргил мөчүүдийн хоорондох ялгааг ямар ч үед нарийн мэддэг тул оддын оргил үеийг тэмдэглэх нь илүү тохиромжтой бөгөөд үнэн зөв юм. Тиймээс тусгай оптик багаж ашиглан яг цагийг тодорхойлохын тулд оддын оргилын мөчийг тэмдэглэж, цагийг "барьж" байгаа цаг зөв эсэхийг шалгахад ашигладаг. Тэнгэрийн ажиглалтын эргэлт хатуу тогтмол өнцгийн хурдтай явагдсан бол ийм байдлаар тодорхойлсон цаг нь туйлын үнэн зөв байх болно. Гэсэн хэдий ч дэлхийн тэнхлэгээ тойрон эргэх хурд, тиймээс тэнгэрийн бөмбөрцгийн илэрхий эргэлт цаг хугацааны явцад маш бага өөрчлөлтийг мэдэрдэг нь тогтоогджээ. Тиймээс яг цагийг "хэмнэх" тулд тусгай атомын цагийг ашиглаж байгаа бөгөөд тэдгээрийн явц нь тогтмол давтамжтайгаар явагддаг атом дахь хэлбэлзлийн процессоор хянагддаг. Бие даасан ажиглалтын газруудын цагийг атомын цагийн дохиогоор шалгадаг. Атомын цаг болон оддын харагдах хөдөлгөөнөөс тодорхойлсон цаг хугацааг харьцуулах нь дэлхийн эргэлтийн жигд бус байдлыг судлах боломжийг олгодог.

Цагийг нарийн тогтоож, хадгалж, радиогоор нийт хүн амд хүргэх нь олон оронд байдаг яг цагийн үйлчилгээний ажил юм.

Радиогоор дамжуулан цаг хугацааны нарийн дохиог тэнгисийн цэргийн флот, агаарын хүчний навигацууд, мөн цагийг яг мэдэх шаардлагатай шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн олон байгууллагууд хүлээн авдаг. Яг цаг хугацааг мэдэх нь ялангуяа дэлхийн гадаргуу дээрх янз бүрийн цэгүүдийн газарзүйн уртрагыг тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай.

Цаг тоолох. Газарзүйн уртрагыг тодорхойлох. Хуанли

ЗХУ-ын физик газарзүйн хичээлээс та орон нутаг, бүс, жирэмсний цаг гэсэн ойлголтыг мэддэг бөгөөд хоёр цэгийн газарзүйн уртрагийн ялгаа нь эдгээр цэгүүдийн орон нутгийн цагийн зөрүүгээр тодорхойлогддог. Энэ асуудлыг оддын ажиглалтыг ашиглан одон орон судлалын аргаар шийддэг. Тусдаа цэгүүдийн яг координатыг тодорхойлсны үндсэн дээр дэлхийн гадаргуугийн зураглалыг хийдэг.

Их цаг хугацааг тоолохын тулд хүмүүс эрт дээр үеэс цагаан сар эсвэл нарны жилийн үргэлжлэх хугацааг ашигладаг байсан. Эклиптикийн дагуу нарны эргэлтийн үргэлжлэх хугацаа. Жилийн улирлын өөрчлөлтийн давтамжийг тодорхойлдог. Нарны жил 365 нарны өдөр, 5 цаг 48 минут 46 секунд үргэлжилнэ. Энэ нь сарны өдөр, сарны урттай бараг харьцуулшгүй юм - сарны үе шат өөрчлөгдөх хугацаа (ойролцоогоор 29.5 хоног). Энэ бол энгийн бөгөөд тохиромжтой хуанли үүсгэхэд хүндрэлтэй байдаг. Хүн төрөлхтний олон зуун жилийн түүхэнд олон янзын хуанлийн системийг бий болгож ашиглаж ирсэн. Гэхдээ бүгдийг нь нарны, сарны, нарны гэсэн гурван төрөлд хувааж болно. Өмнөд нутгийн бэлчээрийн мал аж ахуй эрхэлдэг хүмүүс ихэвчлэн сарыг ашигладаг байв. Билгийн тооллын 12 сараас бүрдэх жил нь 355 нарны хоногтой байв. Сар, нарны цаг хугацааны тооцоог зохицуулахын тулд жилийн 12 эсвэл 13 сарыг тогтоож, жилд нэмэлт өдрүүд оруулах шаардлагатай байв. Эртний Египтэд хэрэглэж байсан нарны хуанли нь илүү энгийн бөгөөд тохиромжтой байв. Одоогийн байдлаар дэлхийн ихэнх улс орнууд нарны хуанли ашигладаг боловч Григорийн хуанли гэж нэрлэгддэг илүү дэвшилтэт хуанли бөгөөд үүнийг доор авч үзэх болно.

Хуанли зохиохдоо хуанлийн жилийн үргэлжлэх хугацаа нь хиртэлт дагуух нарны эргэлтийн үргэлжлэх хугацаатай аль болох ойр байх ёстой бөгөөд хуанлийн жил нь нарны бүхэл өдрийн тоог агуулсан байх ёстой гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Жилийг өөр өөр цагт эхлүүлэх нь тохиромжгүй байдаг.

Эдгээр нөхцлийг Александрын одон орон судлаач Сосигенес боловсруулж, МЭӨ 46 онд нэвтрүүлсэн хуанли хангасан. Ромд Юлий Цезарь. Дараа нь физик газарзүйн хичээлээс та үүнийг Жулиан эсвэл хуучин хэв маяг гэж нэрлэжээ. Энэ хуанлид жилүүдийг 365 хоног дараалан гурван удаа тоолж, энгийн гэж нэрлэдэг бөгөөд дараагийн жил нь 366 хоног байна. Үүнийг үсрэнгүй жил гэж нэрлэдэг. Жулиан хуанли дахь үсрэлт жилүүд нь тоо нь 4-т үлдэгдэлгүйгээр хуваагддаг жилүүд юм.

Энэ хуанлийн дагуу жилийн дундаж урт нь 365 хоног 6 цаг, өөрөөр хэлбэл. Энэ нь бодит байдлаас ойролцоогоор 11 минут урт байна. Үүнээс болж хуучин хэв маяг нь цаг хугацааны бодит урсгалаас 400 жил тутамд 3 хоногоор хоцорч байв.

1918 онд ЗСБНХУ-д нэвтрүүлсэн, тэр байтугай ихэнх оронд батлагдсан Григорийн хуанли (шинэ хэв маяг) -д 1600, 2000, 2400 гэх мэтийг эс тооцвол хоёр тэгээр төгссөн жилүүд байдаг. (өөрөөр хэлбэл зуутын тоо нь 4-т үлдэгдэлгүй хуваагддаг) нь үсрэх өдрүүд гэж тооцогддоггүй. Энэ нь 400 гаруй жил хуримтлагддаг 3 өдрийн алдааг засдаг. Ийнхүү шинэ хэв маягийн жилийн дундаж урт нь нарны эргэн тойронд дэлхийн эргэлтийн үетэй маш ойрхон байна.

20-р зуун гэхэд шинэ хэв маяг, хуучин (Жулиан) хоёрын хоорондох ялгаа 13 хоног хүрэв. Манай улсад шинэ хэв маягийг зөвхөн 1918 онд нэвтрүүлсэн тул 1917 онд 10-р сарын 25-нд (хуучин хэв маяг) хийсэн Октябрийн хувьсгалыг 11-р сарын 7-нд (шинэ хэв маяг) тэмдэглэдэг.

13 хоногийн хуучин болон шинэ загварын ялгаа нь 21-р зуунд, 22-р зуунд хэвээр байх болно. 14 хоног хүртэл нэмэгдэнэ.

Шинэ хэв маяг нь мэдээжийн хэрэг бүрэн зөв биш боловч 1 өдрийн алдаа 3300 жилийн дараа л хуримтлагдана.