Точное определение времени

Точное определение времени

Среди невероятных чудес, которые человек, этот побеждающий небеса титан, создал на поприще техники, есть одно чудо, которое вновь и вновь должно возбуждать в нас изумление и благоговение: человек берет немного латуни и стали, с их помощью строит механизм, который измеряет время, если это требуется, с точностью до секунды или даже до сотой доли секунды и колокольным или пружинным боем оповещает о времени даже в темноте. Если человек желает быть разбуженным или хочет, чтобы ему о чем-нибудь напомнили, то ему нужно только поручить это маленькой машинке — своим часам: точнее самого аккуратного слуги, минута в минуту подают они свой громкий голос. Если он проснется ночью, то ему надо лишь нажать пуговку репетиции своих часов, и они отсчитают ему истекший час, четверти часа, даже минуты и, если он только пожелает, то они повторят это отсчитывание сколько угодно раз. Хочет ли он узнать расположение созвездий, наступление солнечного или лунного затмения, начало отлива и прилива, часы — это чудо искусства, сконструированные специалистом, могут ему это сказать. Желает ли он знать число, день недели или месяц, фазы или возраст луны, часы дают ему надлежащую справку. Все это и еще больше могут нам дать современные измерители времени. При этом удалось довести часы до таких малых размеров, что они помещаются в кармане жилета.

Как дошли люди до такого невероятного совершенства? Появились ли часы в один прекрасный день такими, какими мы их знаем теперь, сразу из головы человека, подобно тому, как Афина Паллада[1] появилась из головы Зевса? Нет, дорогой читатель! долгий, полный трудностей путь развития должно было пройти искусство измерения времени, пока оно оказалось в состоянии создать то маленькое чудо механики, которое ты носишь при себе и которое ты лишь тогда в полной мере ценишь, когда оно вдруг перестает функционировать, подобно тому, как человек лишь тогда начинает ценить наиболее присущее ему богатство — здоровье, когда оно оставляет желать лучшего.

Мы говорили о точности до сотых долей секунды, с которой некоторые часы, как например, астрономические с маятником, указывают длительность или наступление того или иного события. Каким образом, однако, можем мы добиться такой точности?

Существует ли измеритель времени, чей ход был бы еще вернее, так, что мы по нему могли бы проверять ход других часов?

На самом деле такой измеритель времени существует, и его ход обнаруживает изумительную правильность, которая делает его нормальными часами мира. Этот измеритель времени — наша земля, суточные обращения которой вокруг ее оси равнодлительны, т. е. каждое длится ровно столько же времени, как и другое. Правда, вследствие трения приливных волн морей и океанов о поверхность земли, под влиянием притяжения луны и солнца, а также вследствие сжатия земли, падения метеоров и от других причин, скорость вращения земли вокруг оси, как будто должна изменяться но, оказывается, влияние всех этих факторов крайне ничтожно. По некоторым (окончательно не установленным) соображениям земля, в настоящее время, совершает полный оборот вокруг своей оси в промежуток времени на ¹/₆₆ часть секунды больше, чем 2500 лет тому назад. Практически такой малой величиной можно совершенно пренебрегать.

Но как можно установить, в какое мгновенье одно обращение земли является законченным? Что-ж, это не представляет слишком больших трудностей. Это делается при помощи пассажного инструмента — астрономической трубы, устанавливаемой в плоскости меридиана, иначе полуденного круга. Вращение земли вокруг оси обуславливает вращение небесного свода со всеми, находящимися на нем звездами вокруг той же оси, мысленно продолженной до пересечения с небесной сферой. Установив пассажный инструмент (вернее нить в трубе его) на какой-нибудь звезде, проходящей через меридиан и отметив момент по часам, мы должны ровно через 24 «звездных» часа («звездные» сутки) т. е. когда завершится полный оборот земли, посмотреть, покажут ли часы больше или меньше чем 24 протекших часа; этим мы определим ход часов. Поправка часов определяется из условия, что каждая звезда проходит через меридиан в строго определенный момент звездного времени (астрономические ежегодники). Сравнив показания часов в момент прохождения звезды с данными ежегодника получают поправку часов, т. е. насколько часы впереди или позади. Таким образом, наблюдая звезды, можно регулировать часы по неизменному измерителю времени обращения земли вокруг своей оси и достигнуть высокой точности хода часов (до 0,01 доли секунды). На практике, конечно, не ждут возвращения звезд через 24 часа, а поступают иначе. Как? — это уже специальная область, но суть все в том же наблюдении прохождения звезд через меридиан.

Мы упоминали про «звездные» часы. В гражданской жизни пользуются «средними солнечными» сутками, которые удобнее для общепринятого пользования; они на 3 м. 56 сек. продолжительнее «звездных» суток.

В Германии для получения единого времени, необходимого прежде всего железным дорогам и почтовым учреждениям, это наблюдение звезд и пересчет производятся государственной обсерваторией около Берлина, и верное время опубликовывается следующим образом: с главными часами обсерватории связаны часы с маятником на Силезском вокзале в Берлине. Каждый день, без пяти минут восемь утра на всех телеграфных станциях государства приостанавливаются обыкновенные телеграфные сообщения, и каждая железнодорожная станция и каждая почтовая контора во всей Германии связывается с главными часами Силезского вокзала. Без пятидесяти секунд в восемь часов замыкается ток: на бумажных лентах тысячей аппаратов Морзе отмечается в это время длинная черта. Ровно в восемь часов черта прекращается, и станционный чиновник, который стоит у аппарата с часами, показывающими секунды, устанавливает часы вокзала по полученным указаниям. Таким путем во всех городах Германии устанавливается одно и то же время, если, конечно, не произойдет ошибки при установке часов со стороны какого-нибудь служащего.

Мы сильно отстали от западно-европейских стран в смысле снабжения населения точным временем. В Ленинграде, например, лишь телеграф, Публичная библиотека, Петропавловская крепость и немногие другие учреждения обладают часами, связанными телеграфным проводом с часами Главной Астрономической Обсерватории в Пулкове и получают, таким образом, автоматически электрическую коррекцию (поправку). Кроме того имеются точные часы на башне Главной Палаты и управляемые этими часами электрические часы под аркой Красной Армии. Регулировка этих часов выполняется по данным службы времени Главной Палаты, и ошибки их показаний не превышают нескольких секунд. Любой абонент телефонной сети может проверить часы с точностью до 0,2, вызвав лабораторию времени Главной Палаты. Для этой цели в телефонную линию включены часы, дающие при помощи Зуммера 11 сигналов в 40, 42, 44….60 секунд; час и минута сообщаются дежурным сотрудником.

В настоящее время, обладая радиоприемными аппаратами, можно проверять часы по сигналам времени, которые посылаются мощными радиостанциями всего мира. У нас в РСФСР сигналы времени передаются ежедневно через Детскосельскую и Московскую радиостанции по часам той же Пулковской Обсерватории.