Vi lever i en verden hvor tiden er viktig. Nanosekunder markerer forskjellen mellom suksess eller manglende elektronisk transaksjon, og der blir vi kontinuerlig minnet om "tiden": å være tidlig eller sent, ha mistet en avtale eller ankomme "før tid". I dagens verden styrer tiden vårt liv.

I sin bestselger, En kort historie om tid, fysiker Stephen Hawking minnet oss om at: "Økningen av lidelse eller entropi er det som skiller fortiden fra fremtiden, gir retning til tid."

Det er ingen bevis på at vi kan flytte bakover i tide eller at "tidsturister" fra fremtiden er med oss. Men tidens pil fører oss fremover, og mennesker har målt denne gangen gjennom tidene på forskjellige måter.

Sundials og vannklokker

Vi vil aldri vite hvem som var den første mannen eller kvinnen som forsøkte å gi strukturen til tidsmåling, selv om det i Bibelen var boken Genesis eksemplifisert endring på en daglig basis, og med kveld og morgen. De gamle egypterne brukte enkle solum og delte dager i mindre deler, og det har blitt foreslått at så tidlig som 1,500BC, de delte intervallet mellom soloppgang og solnedgang i 12-deler.

Våre kjente tidsfordeler er nyere, og dagens terminologi om tid og tidsbestilling stammer fra babylonerne og jødene (den syv dagers uke i opprinnelse). De gamle romerne, i republikken, gikk med åtte dager - inkludert en handlingsdag hvor folk skulle kjøpe og selge ting. Da den romerske keiseren Konstantin gjorde kristendommen statsgudinnen tidlig i 4-tallet e.Kr., syv dagers uke var offisielt adoptert.

Solen (selvfølgelig et effektivt instrument bare når solen skinner) ble raffinert av grekerne og tatt videre av romerne noen få århundrer senere. Romerne brukte også vannklokker som de kalibrerte fra en sol, og så de kunne måle tiden selv når solen ikke skinnet, om natten eller på tåkete dager. Kjent som en clepsydra, det bruker en strøm av vann for å måle tiden. Vanligvis er en beholder fylt med vann, og vannet tappes langsomt og jevnt ut av beholderen - markeringer brukes til å vise tidsforløpet.

Men dagens skiftende lengde med årstidene i den romerske verden gjorde tidsmåling mye mer væske enn i dag: Timene ble opprinnelig beregnet for dagtid og basert på en deling av dagen. Vannklokken gjorde det mulig å måle tiden på en enkel og rimelig pålitelig måte.

Klokker kommer i alder

Den bedre måling av tid har vært en menneskelig fascinasjon i århundrer, men i det 18e århundre ble klokken fremstilt som et vitenskapelig instrument i sin egen rett, til tross for den konvensjonelle rollen som markerer timetidspunktet.

Pendulklokken skylder er raffinement til Galileo merker regelmessigheten til en suspendert lampe som svinger frem og tilbake i katedralen i Pisa, da han fortsatt var student der.

Det høye vannmerket av et måleinstrument som både var perfekt egnet for formål og elegant, var det marine kronometer oppfunnet av John Harrison i England. Det var et svar på behovet for å måle tid ombord på skipet til et høyt nivå av presisjon, og for å kunne bestemme lengdegrad (pendulklokken var uegnet til marin bruk på grunn av skipets bevegelse).

Harrisons enhet drepte sin glans i design og kunnskap om de beste materialene. Hans klokke aktiverte måling av tid, og dermed en posisjon til sjøs, til høy nøyaktighet. Det ga Royal Navy et enestående verktøy for navigering.

Arbeidet med klokker i 20-tallet fortsatte denne tradisjonen - dyktigheten til George Daniels i Storbritannia for å skape noen av de beste og vakreste timepieces ved hjelp av tradisjonelle og håndlagde metoder, kan ses i den permanente utstillingen nå på Science Museum i London.

Atomer og lasere

Måletid endret også i 20th century endret gjennom utvikling av atomuret i 1950s på Nasjonalt Fysisk Laboratorium. Dette tillot ny og bedre definisjon av tid, og den andre som sin primære mål.

Oppfinnelsen av laseren i 1960 endret tidsmåling for alltid. Lasere kan produsere pulser med en varighet på noen få attosekunder – 10?¹? sekunder – og nøyaktigheten til internasjonal tidsmåling må gjenspeile dette.

Tid i dag er ikke definert med et sekund som vi kanskje har forventet å være en brøkdel - 1 / 86,400 - av dagen. I stedet er det gjennom en atomfrekvens: formelt gjort gjennom noe som kalles "cesiumstandard". Dette måler nøyaktig antall "sykluser" av stråling - 9,192 631,770 - som det tar for et cesium 133-atom å overgå fra en energiland til en annen.

{Youtube} OcDJX02PBPk {youtube}

Tiden har flyttet seg fra jordbaserte målinger til en måling som i prinsippet kunne utføres på en annen planet eller over hele universet. Nøyaktigheten av denne atomtiden fortsetter å bli raffinert gjennom forskning, og jobbe på National Physical Laboratory i Storbritannia er en verdensledende tilstedeværelse.

Og fremtiden? For å sitere Hawking igjen: "Kun tid (hva det måtte være) vil fortelle." Vi vet at det vil involvere forskeres pågående arbeid for å tillate nøyaktigheten som vi måler tiden til å øke ettersom vi uunngåelig synes at våre liv blir mer styrt av tid, måling og hvordan det dikterer hva vi gjør og når vi gjør det.

Om forfatteren

Kenneth Grattan, George Daniels Professor i Scientific Instrumentation, City University London. Hans forskningsinteresser har utvidet seg til å omfatte utvikling og bruk av fiberoptiske og optiske systemer ved måling av en rekke fysiske og kjemiske parametere.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon