Елена Конева
Исчезнувшее время
Служба времени
Станислав Борисович вел по коридору института Егора, с интересом заглядывавшего во все открытые двери. Он не торопил юношу, но слегка недоумевал:
Никогда такого раньше не было, чтобы к нам на практику отправляли школьников.
Егор улыбнулся:
Мы же будущие студенты. Нас стимулируют к поступлению в высшие учебные заведения.
Так институт времени обучением не занимается.
А вдруг кто-нибудь из старшеклассников заинтересуется вашей тематикой и определит свой жизненный путь.
Егор внезапно остановился около одной из дверей.
Ого, какая махина! Неужели сейчас делают такие огромные приборы?
Это почитаемая реликвия самый первый генератор колебаний. Он, конечно, не мал, но сейчас его аналог умещается на ладони.
А что за колебания он генерировал? полюбопытствовал юноша. Как они связаны со временем?
Станислав Борисович взглянул на него с некоторым удивлением.
А у тебе есть какое-то представление о способах измерения времени? спросил он.
Надо сказать очень смутное.
Тогда давай сначала поговорим о тумане твоих представлений, а потом я отвечу на вопрос.
Давайте. Туман в голове надо рассеивать. Насколько я понимаю, измерение времени это задача астрономическая.
Допустим. И как же астрономы его измеряют?
Они основываются на вращении нашей планеты вокруг собственной оси. Земля вращается, а нам кажется, что вокруг нас движется небесный свод. Астрономы выбирают на нем какую-нибудь звезду с известными характеристиками и наблюдают за ее полным оборотом.
И что они получают в результате?
Длительность секунды.
Почему именно секунды?
Через нее же все остальные единицы времени определяются. Минута это 60 секунд, час 3600 секунд, сутки 86400 секунд.
Хорошо, пусть будет так. А тебе известно, что Земля вращается вокруг своей оси неравномерно?
Неужели? Вы хотите сказать, что она то ускоряется, то замедляется?
Да из-за разных процессов, которые происходят в ее раскаленных глубинах.
Но тогда получается, что и реальная секунда становится то длиннее, то короче?
Именно. И ты дал весьма удачное определение «реальная секунда».
Значит, есть еще секунда идеальная?
Есть. И генератор колебаний имеет к ней непосредственное отношение.
Можно, я выскажу некоторые дилетантские соображения? спросил Егор.
Станислав Борисович кивнул.
Возьмем, к примеру, обычные электронные часы. В них есть маленький кристалл кварца, который пульсирует, как сердце. Я, конечно, знаю, что этот кристалл сжимается и разжимается под воздействием электрического тока, но мне проще представить себе его таким образом.
Отличный образ. Продолжай развивать свою мысль.
Кристаллическое сердце бьется, и нам точно известно, сколько его ударов происходит за одну секунду.
За одну идеальную секунду, заметь. Ты ведь уже пришел к выводу, что реальная секунда непостоянна.
Действительно. Но ведь эта идеальная секунда каким-то образом соответствует реальной?
Конечно.
Кажется, я догадываюсь. Реальные секунды можно усреднить. Тогда мы получим одно-единственное значение.
Направление мысли верное. Реальные секунды действительно усреднили и получили длительность идеальной секунды. А потом встал вопрос: «Как эту идеальную секунду технически осуществить наиболее точно?»
Но ведь мы с вами об этом только что говорили! тут же отреагировал Егор. Разве кристаллические часы не осуществляют идеальную секунду? Отстучало сердце кристалла нужное количество раз и секундная стрелка механизмом часов сдвигается на одно деление. Отстучало оно еще столько же раз и сдвиг происходит на следующее деление.
Но обрати внимание на акцент в моих словах. Я сказал: «Осуществить идеальную секунду наиболее точно».
Подумав мгновение, Егор предположил:
Наверное, вы хотите сказать, что кристалл может постареть и его сердце начнет сбоить. А в результате наши часы начнут убегать или отставать.
Если убегут твои или мои часы, это не страшно. Но очевидно, что должен быть какой-то непогрешимый эталон, который не может позволить себе такое поведение.
Это мне понятно. Сердце идеальных часов должно работать безукоризненно, чтобы мы всегда могли с ним свериться.
И таким идеальным сердцем обладает атом. Он пульсирует равномерно миллионами лет, не сбиваясь ни на мгновение. Мне понравился предложенный тобой образ сердца, хотя, конечно, физические процессы, которые происходят в атомных часах, много сложнее.
И таким идеальным сердцем обладает атом. Он пульсирует равномерно миллионами лет, не сбиваясь ни на мгновение. Мне понравился предложенный тобой образ сердца, хотя, конечно, физические процессы, которые происходят в атомных часах, много сложнее.
Об атомных часах я слышал. И теперь мне понятно, к чему вы меня хотите подвести. В атомных часах, прежде чем перевести секундную стрелку на одно деление, отсчитывают определенное количество ударов сердца атома. А атом стареет не так быстро, как кристалл кварца, и его сердце работает более стабильно.
Вот ты и ответил на вопрос, какие колебания производит наш генератор атомные. И мы действительно, как и в случае кристалла кварца, знаем, сколько атом должен отстучать, чтобы это соответствовало длительности идеальной секунды.