Wokół książek

Przekleństwo zegarów doskonałych

  • autor
  • Filip Springer
Jeszcze nigdy w dziejach ludzkość nie była tak zgodna co do czasu, w którym żyje. Dla każdego z nas oznacza to coraz większą samotność.

Znalazłem się w środku niczego. Jak okiem sięgnąć pola, zachmurzony horyzont, błotnista droga. Jadę nią wystarczająco długo, by stracić rachubę kilometrów i minut. Zerkam na telefon – jest bezradny. Na wyświetlaczu migam jako niebieska kropka w rozpikselowanej pustce. Nie pozostaje mi nic innego, jak wskoczyć na siodełko i jechać dalej, byle do przodu, mimo że pod wiatr. Cofać się nie ma sensu. Kilkaset metrów dalej, już w lesie, dostrzegam sfatygowane ogrodzenie, a za nim kilka niepozornych budynków. Przy bramie czerwona tablica – dojechałem na miejsce. Jestem w krynicy polskiego czasu. Na placu przed głównym budynkiem pusto. Tylko ja, mój rower i buda bez psa. Komórka szamocze się w kieszeni, wreszcie złapała zasięg i uporczywie przypomina o swoim istnieniu.

 


– Jest pan już. – Doktor Jerzy Nawrocki czeka na mnie w drzwiach. Wygląda nad wyraz niepozornie jak na kogoś, kto czuwa nad polskim czasem. – Niełatwo do nas trafić, ale to konieczność.

Nawrocki kieruje Laboratorium Czasu i Częstotliwości w Obserwatorium Astrogeodynamicznym Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk w podpoznańskim Borówcu. Na satelitarnej mapie łatwo to miejsce odnaleźć, w bezkresie pól wyróżnia je mozaika paneli fotowoltaicznych i anten ułożonych w finezyjny wzorek. Wiele lat temu była tu baza wojskowa, w połowie lat 50. zadomowili się w niej naukowcy. Placówka celowo jest oddalona od miasta, linii kolejowych i większych skupisk ludzkich.

– Weźmy Główny Urząd Miar przy placu Bankowym w Warszawie. Już same silniki zatrzymujących się i ruszających w pobliżu pociągów metra i tramwajów powodowały takie zakłócenia elektromagnetyczne, że czas, który tam robili, był gorszej jakości. Nie mówiąc o zwyczajnych drganiach. Dlatego budują sobie laboratorium pod Kielcami. Trzy lata im to pewnie zajmie. My tu takich problemów nie mamy. – Wygląda przez okno na pola.

Nawrocki w polskim czasie to autorytet. Kieruje w końcu laboratorium, w którym działa najdokładniejszy zegar w kraju. I które od 1980 roku bierze udział w tworzeniu międzynarodowej skali czasu atomowego (TAI), na podstawie którego ustala się uniwersalny czas koordynowany (UTC). Czyli czas, którym posługuje się dziś cały świat.

Właśnie dlatego tutaj jestem. Chcę zobaczyć, jak ten czas powstaje.

Pierwsze, czego się dowiaduję, że dzieje się to w chłodzie. Wchodzimy do niepozornego pomieszczenia zalanego jarzeniowym światłem i od razu czuję, że jest o kilka dobrych stopni mniej niż na zewnątrz. Klimatyzacja działa tu z dokładnością do jednej dziesiątej stopnia Celsjusza. Temperatura powinna wynosić piętnaście stopni, bo zegary mają tendencję do przyspieszania, gdy spada, i zwalniania, gdy rośnie. Różnice są na poziomie nanosekund, co jest zabójcze dla regularności zegarów i jakości czasu. A to właśnie tutaj, w komorze oddzielonej dodatkowo szklanymi drzwiami, stoją cztery niepozorne skrzynki. Jedna z nich, rosyjsko-szwajcarski maser wodorowy oznaczony jako KVARZ CH1-75A, to właśnie ten najdokładniejszy zegar w Polsce.

– Kiedyś czas mierzono za pomocą obserwacji astronomicznych – wyjaśnia Nawrocki. – Sprawdzano, kiedy obserwowana gwiazda pojawi się w ustalonym miejscu na nieboskłonie. I tak określano długość doby.

Atom sprawił, że dokładność czasu wzrosła, ale jednocześnie doszło do zerwania czasu z ruchem obrotowym Ziemi. Sekunda i doba atomowa nie mają z nim już nic wspólnego.

Ale ten pomiar nie był dokładny, bo obarczony błędami ludzkimi i niedoskonałością metod.

Wszystko zmieniło się wraz z nadejściem zegarów kwarcowych i atomowych. Takich jak te, które chłodzą się w laboratorium doktora Nawrockiego.

– Zegar potrzebuje trzech elementów – wyjaśnia Jerzy Nawrocki. – Wahadła, czyli czegoś, co będzie się harmonicznie poruszało. To może być oczywiście faktyczne wahadło, jak ze starego zegara u babci, ale tę funkcję mogą też pełnić drgania atomu. Do tego potrzebujemy czegoś, co zliczy nam ten harmoniczny ruch, i czegoś, co wyświetli wynik. Wszystkie zegary, nawet te tutaj – Nawrocki pokazuje na migoczącą światełkami aparaturę stojącą w wychłodzonym pokoiku – to tylko wariacje na temat tych trzech elementów: wahadła, licznika i wyświetlacza.

 


Wprowadzenie atomu w świat czasu było rewolucją. To sekunda, a nie doba, stała się teraz podstawową jednostką czasu.

– Jedna sekunda to mniej więcej 9,2 miliarda drgań atomu cezu, który drga stabilnie – wyjaśnia Nawrocki. – Gdybyśmy kurczowo trzymali się doby, trzeba by ten wynik przemnożyć jeszcze przez 86,4 tysiąca. Wtedy ta podstawowa jednostka czasu byłaby nieznośnie wielką liczbą.

Atom sprawił, że dokładność czasu wzrosła, ale jednocześnie doszło do zerwania czasu z ruchem obrotowym Ziemi. Sekunda i doba atomowa nie mają z nim już nic wspólnego.

– Dlatego wprowadzono sekundy przestępne. Dodaje się je co kilka lat do czasu atomowego, żeby go zsynchronizować z astronomicznym. Od lat trwają międzynarodowe negocjacje, by z tego zrezygnować. Prawie osiągnięto kompromis, ale ostatecznie wszystko się rozsypało.

Jak na ilość precyzyjnej aparatury znajdującej się dookoła, Nawrocki nadzwyczaj często używa w rozmowie słów „kompromis” czy „negocjacja”. Pomiary, których tu dokonuje jego zespół, trafiają do Bureau International des Poids et Mesures w Sèvres pod Paryżem. Tam są uśredniane z wynikami z ponad trzystu podobnych laboratoriów na całym świecie, wielokrotnie weryfikowane, sprawdzane i publikowane w formie regularnych biuletynów. Praca komputerowych algorytmów jest jednak uzupełniana o interwencję pracujących w biurze światowego czasu specjalistów. Strażnicy czasu potrafią się niekiedy solidnie posprzeczać, zwłaszcza o wagi poszczególnych uwzględnianych w programie zegarów. Bo tak właśnie powstaje światowy, będący w powszechnym użyciu czas – jest on niczym innym, jak średnią ważoną z kilkuset zegarów na świecie. Różnice i niedokładności sięgają dziesiętnych nanosekundy. Zegary o stabilnym, regularnym chodzie otrzymują wysoką wagę przy wyciąganiu średniej. Ośrodek w Borówcu od lat szczyci się najwyższą z możliwych.

Zarejestruj się, by przez miesiąc czytać Pismo bez ograniczeń.

Liczba artykułów dostępnych w całości bez logowania się w naszym serwisie: 0 z 0

Zarejestruj się

Czytaj także

FreshMail.pl