첫 번째 시계 미국에서 실패한,그리고 그것은 혁명의 물리

에 대한 거의 세 가지 전 세기 동안,가장 정확한 방법으로는 인류 유적의 시간을 통해 진다. 초기 개발에서 17 세기까지는 본 발명의 석영 시계,1920 년대에 진자 시계되었 스테이플의 가정용함으로써,사람들을 구성하는 그들의 스케줄에 따른 보편적으로 합의된 표준입니다., 처음에 발명에서 네덜란드에 의해 호이 기독교의 모든 돌아 오는 길에서 1656,그들의 이른 디자인이었을 정제하여 크게 증가는 그들의 정밀도입니다.

그러나 첫 번째 진자 시계가 아메리카 대륙에 가져 왔을 때 기괴한 일이 일어났습니다. 시계는 일을 완벽하게 유지에 정확한 시간,유럽에서 동기화 할 수 있습으로 알려져 있는 천문학 현상과 같은 일출/일몰과도/매. 그러나 아메리카 대륙에서 불과 1 주일이나 2 주일 만에 시계가 시간을 제대로 지키지 못했다는 것이 분명했습니다., 첫 번째 시계 미국에서는 완전히 실패했지만,그 시작에만의 이야기는 것을 혁신은 우리의 이해를 물리 행성의 지구입니다.

년의 수천을 위해,과학자들이 없었다는 더 나은 방법에 대한 유지하는 시간보다 고대 시계. 하지만 시작하는 1600 년대 초반에,갈릴레오 갈릴레의 조사로 스윙 pendulum—고,특히,그 관측 기간 동안 진자의 결정에 의해 유일하게 그것의 길이 주도하는 아이디어를 추 수 있는 이론적으로 사용될 수 있습니다. 갈릴레오는 1637 년에 그 아이디어를 논의했으며,1642 년에 사망했지만 그 아이디어는 계속 살았습니다.,

1656 년 Christiaan Huygens 는 여러면에서 원시적이고 혁명적 인 최초의 작동 진자 시계를 발명했습니다. 을 통해 다음을 수십 년간 개선되었는 진자의 시계도 포함하여,더:

• 쇼트닝 스윙도록 그것만이 발생한 좁은 각도 증가하는 정확성,
• 의 길이를 증가 진자고 무거운 질량 끝에있는 증가는 시계의 장수,
• 표준화의 길이 0.,994 미터를 위한 진 자는 의미는 각각의”스윙”하나의 측면에서는 다른 지속 정확히 하나의 두 번째로,
• 그리고 이외의 분침으로 시계는 지금도록 충분히 정확한 분수의 시,아래하는 분이 있었는 의미있는 수량을 논의한다.

이러한 모든 혁신은 1700 년 이전에 이루어졌습니다. 주요 알려진”오류”발생한 이자었으로 인해 온도 변화의 길이로 진자이 증가 또는 감소로 재료들이 만든 확대 또는 계약한 온도., 을 개발하여 온도 보상 진자가 기간의 스윙을 변경하지 않도 했—자 될 수 있는 정확한 단 몇 초 이내에 주당. 첫 번째 미국-내장된 시계는 발생하지 않은 수십 년 동안 후에는 미리 그래서 미국 최초의 타임키핑 장치들을 가져왔습니다.이것이 최초의 진자 시계가 유럽에서 미국으로 가져 왔을 때 그런 퍼즐이었던 이유입니다. 네덜란드에서 제작되고 교정 된 시계는 정교하게 정확했습니다., 일출/일몰과도/출 시간이었다 정확한 주,성경의 분 이내에 예상 시간이 없는 교정에 대한 약 전달. 그러나 일단 그 시계가 미국에 도착하여 상처를 입었고 똑딱 거리기 시작하면 모든 것이 잘못되기 시작했습니다.

단일 내에 주는,사람들이 나타났는 태양과 달이 되지 않은 상승하거나 설정에서 예상 시간에 따라,이는 새로운 시계입니다. 더욱이,불일치는 지나가는 날마다 악화되고있었습니다., 반면 시계는 정확 하 게—시간에—하루에 약 2 초 이내 또는 주당 약 15 초,그것은 하루 30 초 이상 느리게 실행 했다. 첫 주가 끝날 무렵에는 거의 5 분 정도 떨어져있었습니다.

명확하게,그들은 결론,시계가 있어야 고통을 일 동안 손상 대서양 횡단에 여행하는 데 필요한 운송계에서 유럽 아메리카스 등이 있습니다. 그래서 그들은 그들이하는 방법을 알고있는 유일한 일을했습니다:그들은 수리를 위해 시계를 다시 제조업체에 보냅니다., 시계가 아메리카 대륙에서 네덜란드로 돌아온 또 다른 대서양 횡단 여행 후. 도착했을 때,그들은 상처는 시계,관찰하는 그것의 똑딱거리,그리고 그것을 비교하는 모든 다른 방법으로 그들은 알고 있었지 시간:다른 시계,를 해시계,및 상승 및 설정의 천체.

하루 2 초 이내로 시계가 완벽하게 정확했습니다.

이 미치게 경험하게 익숙한 사람은 이제까지 시나리오에서 당신의 차가 뭔가를 당신이 그것을 알지 말아야 하는 재미있는 소리를,부적절하게 취급을 받고,너무 뜨겁다,등등., 당신은 알 수 있도,당신은 그것을 가지고 기계공,그리고 한 빨리에 도착 하는 기계공,자동차는 행동을 시작으로 하지만 아무것도 잘못된 것입니다. 무소부재는 문제가 발생했던 지속적으로 갑자기 해결 자체에 도착하면 한 사람을 수 있는 진단하고 그것을 해결합니다. 그러나,당신이 멀리 운전하자마자,그것은 필연적으로 그 문제를 다시 갖기 시작합니다.

이 있다면 그들을 보내는 시계가 다시 아메리카,유럽에서 그들을 보았을 것이 정확히 동일한 현상이 발생합니다., 유럽에서 정교하게 정확한 시간을 유지 한 시계는 다시 한 번 아메리카 대륙에서 잘못된 속도로 달리기 시작했을 것입니다. 는 이유가 되었습니다 완전히 모호한 사람에게 살아있는 시간에는 갈릴레오 갈릴레이지만,그것은 이해하기 시작 일단 우리가 이해하기 시작한 어떻게 인력했다.

여기 지구상에서 중력은 진자의 스윙을 유도하는 것입니다. 진자를 평형 위치에서 조금만 움직이면 중력의 힘은 평형 위치쪽으로 끌어 당기는 것입니다., 그것은 사실 기간의 진입과 관련된 길이의 추려면 두 기간 동안,당신은 배의 길이 있습니다. (추의 0.994 미터 길이를 취할 것을 반환 출발 위치는 진자의 0.2485 미터 길이의 1 초가 걸릴 것이로 돌아가려면 시작 위치를 하는 3.974 미터 길이의 4 초을 반환 출발 위치,등등.)

그러나 우리는 잘못 가정하기 전에,뉴톤 온라,그 중력 같은 방식으로 작동 어디에서나 표면의 지구입니다., 그러나 이 방법은 인력 작동하는 것은 당신을 매료의 중심에 지구상에도,전체량의 행성에 당신을 끈다. 지구가 축에서 회전하기 때문에 적도에서 부풀어 오르고 극에서 압축됩니다. 그 효과는 경미하지만 여전히 실질적이며,지구의 극 중 하나에있는 누군가가 적도에있는 사람보다 지구의 중심에 더 가깝다는 것을 의미합니다.

경우에 당신이 이제까지를 촬영하는 물리학 등이 있을 수 있습 배웠는 모든 개체가 가속화”아래”9.8m/s2 중력의 영향을 받는 것을 의미한 경우 드롭체에서 나머지 부분을 무시하고 공기 저항,그것은 속도에서 아래쪽 방향으로,9.8m/s(약 32 초당 피트) 에 대한 모든 두 번째는 폭포도 있습니다., 그리고 그것은 사실입니다! 어디를 가든 지구의 표면에서 지구의 중심을 향해 아래쪽으로 그 같은 가속도를 가질 것입니다:9.8m/s2.

그러나 세 번째 중요한 수치로 이동하면 여전히 사실이 아닙니다:일반적으로 9.81m/s2 로 인용됩니다. 지구의 중심에 가장 가까운 극점에서 중력 가속도는 평균보다 약간 큽니다:9.83m/s2. 지구 중심에서 가장 멀리 떨어져있는 적도에서 중력 가속도는 평균보다 조금 작습니다:9.78m/s2. 이러한 효과는 작지만 충분한 시간이 지나면 합산됩니다.,

지만 우리가 생각하는 가장 인구가 지역의 유럽과 북미 지역에 거의 같은 위도 확실하지 않은 경우입니다. 네덜란드에서 가장 인구가 많은 도시인 암스테르담은 52°N 위도에 있습니다. 아메리카 대륙에서와 마찬가지로 북쪽으로 가장 큰 도시였던 보스턴은 전체 10°더 멀리 남쪽으로:42°N 위도. 아메리카 대륙의 다른 주요 인구 센터는 더 남쪽에 있었고 적도에 더 가까워서 그 차이를 악화 시켰습니다.,

고도 변경할 수 있도 차이로 저지대에 위치 극 근처의 최고 가속도 지구에 최대 9.834m/s2,는 동안 높은 산맥 근처에는 적도 지도 가장 낮은 측정 가속도:9.764m/s2. 그러나 위도 문제는 타임 키핑에 관해서 특히 중요하며,우리는 간단한 계산만으로 이것을 볼 수 있습니다.

상상하자는 우리가 내장된 진자 시계 어디에 진입니다 정확히 0.994 미터 길이:으로 알려진 곳 초 pendulum., 각 반-스윙의 진해야 정확하게 1 두 번째,그 이후로 우리가 알고 있는 86,400 초에 하루 24 시간,우리는 우리가 알고 이론—측정 방법이다. 여기에는 얼마나 잘 수행하여 측정 43,200 스윙의 이 진자에 따라,우리의 로컬의 값을 지구에 가속도:

제대로 측정 진자가 시계—으로 우리가 알고 있는 의미—보장하는 것은 적절한 길이 중력 가속도에서의 특정 위치에 있습니다.,

진자 시계,틀림없이,첫 번째 실험적 표시는 것 중력가 균일하지 않고 이 지구의 표면을. 하기도 전에 이 발전의 아이작 뉴턴이었다는 것은 알려 진 경우 스윙은 작은,공기저항은 무시할 수 있고,온도 및 길이가 일정하게 유지—는 항상 같은 양의 시간을 완료하는 한창이다., 하지만 시간이 걸립니다 진하여 스윙은 변화면의 지구,하지만 함께 길이지만,두 개의 다른 요소:고도 위도입니다.

것은 중요한 힌트로는 사실 우리는 지금 당연한:중력의 매력에 지구에서에 따라 달라집의 거리가 우리 행성의 중심보다는 균일한 표면 전체에. 는 사실을 지구에 회전축과 회전이 발생하는 적도 부부는 것에 비해 극한다는 것을 의미한 진 완료하는 데 시간이 오래 걸립하는 진동으로 중력이 약해집니다., 따라서 모든 진자 시계는 정확히 당신이있는 곳의 중력장으로 교정되어야합니다. 아메리카 대륙의 첫 번째 시계는 근본적인 원인이 중력 자체의 법칙 인이 효과에 대한 장엄한 시연이었습니다!