Short órája

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. március 15-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

A Short szabad ingaórája  egy precíziós elektromechanikus ingacsillagászati ​​óra , amelyet William Hamilton Shortt angol vasúti mérnök talált fel 1921-ben a neves órásmester, Frank Hope-Jones közreműködésével, és a londoni Synchronome gyártotta . Mielőtt 1954 -ben F. M. Fedcsenko szovjet mérnök feltalálta volna az AChF órát , ezek voltak a világ legpontosabb ingaórái. A kezdetektől az 1940-es évek végéig ezek voltak az idő mérésének szabványa, és csillagászati ​​és tengerészeti obszervatóriumok, tudományos intézetek és precíz időszolgálatok számára vásárolták őket világszerte, de aztán átadták a helyét a kvarcóráknak . Short órája volt az első időmérő eszköz, amely pontosabb volt, mint a Föld  ; 1926 - ban a bolygó forgási sebességének percenkénti szezonális változásainak meghatározására használták őket. Short órájának szabványos pontossága évi 1 másodperc nagyságrendű volt, bár a későbbi mérések azt mutatták, hogy ezek az órák még pontosabbak. 1922 és 1956 között körülbelül 100 órát gyártottak.

Az órában két inga volt. Az egyik, "szabad" ( angol  master ) egy ritka légkörű lombikba került, és biztosította az óra pontosságát. A második, a "működő" ( angolul  slave pendulum ) egy elektromos áramkör és elektromágnesek segítségével szinkronizálva lett a szabaddal, és rákapcsolták a mutató jelzésére is.

Leírás

Short órája két blokkból állt. Az elsőt, amely egy 26 cm átmérőjű és 125 cm magas réz vákuumlombik volt, benne egy szabad ingával , a falra erősítették. A második, kiegészítő pontos ingaóra, amely egy kissé módosított vezérlőóra ( angolul  precision regulator clock ) Synchronome volt, az elsőtől bizonyos távolságra került elhelyezésre. A Lick Obszervatóriumban azonban, hogy kizárják az ingák közötti fizikai kapcsolat lehetőségét, a munkablokkot még egy másik épületben is elhelyezték; a blokkokat úgy helyezték el, hogy az ingák lengéssíkjai merőlegesek legyenek egymásra. A két blokkot elektromos áramkörök kötötték össze, amelyek elektromágneseket vezéreltek, amelyek szinkronizálták az ingák rezgését. A szabad ingarudat és annak 5,6 kilogrammos tömegét Invarból készítették, hogy csökkentsék az inga hőtágulását és összehúzódását , ami a hőmérséklet változásával az időszak változásához vezetne. A maradék hőtágulási sebességet nullára kompenzálták egy fémbetét segítségével a vízvezeték alatt. Az első blokk levegőjét kézi szivattyú segítségével körülbelül 30 Hgmm nyomásra evakuálták. Művészet. a légköri nyomás változásának az inga sebességére gyakorolt ​​hatásának kiküszöbölése , valamint az aerodinamikai ellenállás jelentős csökkentése , ami az inga minőségi tényezőjének 25 000-ről 110 000-re történő növekedéséhez és a pontosság négyszeresének növekedéséhez vezetett. Short kísérletei kimutatták, hogy 30 Hgmm-nél. Művészet. a felfüggesztő rugó hajlításával elfogyasztott energia megegyezik a fennmaradó levegőmolekulák visszaverődése által fogyasztott energiával; így nem volt szükség nagyfokú vákuumra.

Mindkét inga körülbelül 1 méter hosszú volt, és másodperces volt ( eng.  seconds pendulum ), azaz minden rezgés 1 másodpercig tartott, a periódus pedig 2 másodperc volt, bár a munkainga természetes sebessége valamivel kisebb volt. A 30 másodpercenkénti oszcilláció fenntartása érdekében az ingákat egy speciális mechanizmus nyomta meg. A szinkronizálás állapotának figyelése érdekében a munkaórán két tárcsa volt, amelyek mindegyik ingán az időt mutatták. Az órának volt egy elektronikus terminálja is, amely 1 Hz -es frekvenciájú jelet produkált . Ez a jel továbbíthatja a pontos időt más városok óráira, vagy rádión keresztül sugározhatja.

Későbbi kutatások a pontosságról

1984-ben Pierre Boucheron ( fr.  Pierre Boucheron ) tanulmányt végzett az US Naval Observatory -ban tárolt Short óráinak pontosságáról . A modern optikai szenzorok segítségével, amelyek lehetővé tették az inga lengésének pontos idejét anélkül, hogy azt befolyásolták volna, Boucheron egy hónapon keresztül figyelte Short óra sebességét az atomórákhoz képest. Megállapította, hogy eltérésük nem haladja meg a napi 200 mikroszekundumot , vagyis az 1 s-ot 12 év alatt, ami jelentősen javította a korábbi évi 1 s pontossági becslést. Munkája kimutatta, hogy az óra olyan pontos volt, hogy képes érzékelni a Föld felszínén a Hold és a Nap vonzása által okozott gravitációs legkisebb eltéréseket is.

Irodalom

Linkek