Хронометрия
Хронометрия [а] или часовое дело [б] ( букв. « изучение времени » ) — наука, изучающая измерение времени и хронометраж . [3] Хронометрия позволяет установить стандартные измерения времени, которые находят применение в широком спектре социальных и научных областей. Часовое искусство обычно относится конкретно к изучению механических устройств для измерения времени, тогда как хронометрия имеет более широкий охват и включает также биологическое поведение по отношению ко времени (биохронометрия), а также датировку геологического материала ( геохронометрия ).
Часовое искусство обычно используется в отношении механических инструментов, созданных для измерения времени: часы , наручные часы , часовой механизм , солнечные часы , песочные часы , клепсидры , таймеры , регистраторы времени , морские хронометры и атомные часы — все это примеры инструментов, используемых для измерения времени. Людей, интересующихся часовым делом, называют часовщиками . Этот термин используют как люди, профессионально занимающиеся хронометрическими приборами, так и энтузиасты и исследователи часового дела. Часовое искусство и часовщики имеют множество организаций, как профессиональных ассоциаций, так и научных обществ. Крупнейшей часовой организацией в мире является NAWCC, Национальная ассоциация коллекционеров часов, базирующаяся в США, но имеющая местные отделения и в других странах.
Записи хронометража засвидетельствованы во время палеолита в виде надписей, сделанных для обозначения прохождения лунных циклов и измерения лет. Затем были изобретены письменные календари, а затем и механические устройства. Самый высокий уровень точности в настоящее время достигается с помощью атомных часов , которые используются для отслеживания секунды по международному стандарту. [4] [5]
Этимология
[ редактировать ]Хронометрия происходит от двух корневых слов, хронос и метрон (χρόνος и μέτρον на древнегреческом языке соответственно), с приблизительными значениями «время» и «мера». [6] Комбинация этих двух значений используется для измерения времени.
В древнегреческом лексиконе значения и переводы различаются в зависимости от источника. Хронос, используемый по отношению ко времени в определенные периоды и привязанный к датам во времени, хронологической точности, а иногда и в редких случаях относится к задержке. [7] Продолжительность времени, к которому оно относится, варьируется от секунд до времен года и продолжительности жизни; оно также может относиться к периодам времени, в течение которых происходит, или сохраняется, или задерживается какое-то конкретное событие. [6]
Корень слова соотносится с богом Хроносом в древнегреческой мифологии, который олицетворял образ времени, возникшего из первозданного хаоса. Известный как тот, кто вращает Колесо Зодиака, это еще одно свидетельство его связи с ходом времени. [8] Однако древнегреческий язык проводит различие между двумя типами времени: хроносом, статическим и продолжающимся движением настоящего к будущему, временем в последовательном и хронологическом смысле, и Кайросом , концепцией, основанной в более абстрактном смысле и представляющей подходящий момент для действие или изменение, которое должно произойти.
Кайрос (καιρός) уделяет мало внимания точной хронологии, вместо этого он используется как время, специально подходящее для чего-то, или как период времени, характеризующийся некоторым аспектом кризиса, также относящимся к последнему времени. [6] Его также можно рассматривать в свете преимущества, прибыли или плода чего-либо. [7] но также был представлен в апокалиптическом настроении, а также показан как переменный между несчастьем и успехом, будучи уподоблен части тела, уязвимой из-за дыры в доспехах Гомера . [9] польза или бедствие в зависимости от точки зрения. На него также ссылаются в христианском богословии , поскольку он используется как следствие действий Бога и суда в обстоятельствах. [10] [11]
Из-за внутренней связи между хроносом и кайросом, их функцией (изображением и концепцией времени в Древней Греции), понимание одного означает частичное понимание другого. В основе науки хронометрии лежит идея хроноса, безразличного характера и вечной сущности, избегают предвзятости и отдают предпочтение точным измерениям.
Подполя
[ редактировать ]Время |
---|
Биохронометрия
[ редактировать ]Биохронометрия (также хронобиология или биологическая хронометрия) — это исследование биологического поведения и закономерностей, наблюдаемых у животных, с факторами, основанными на времени. Его можно разделить на циркадные ритмы и циркадные циклы . Примерами такого поведения могут быть: связь ежедневных и сезонных сигналов приливов с активностью морских растений и животных, [12] фотосинтетическая способность и фототаксическая чувствительность водорослей, [13] или метаболическая температурная компенсация у бактерий. [14]
Циркадные ритмы различных видов можно наблюдать по их грубой моторике в течение дня. Эти закономерности становятся более очевидными, когда день подразделяется на время активности и время отдыха. Исследование вида проводится путем сравнения свободных и увлеченных ритмов, причем первый достигается из естественной среды обитания вида, а второй - от субъекта, которого научили определенному поведению. Циклгодичные ритмы схожи, но относятся к закономерностям в масштабе года; распространенными примерами являются такие закономерности, как миграция, линька, размножение и масса тела, исследования и исследования проводятся с использованием методов, аналогичных циркадным закономерностям. [14]
Циркадные и окологодовые ритмы можно наблюдать у всех организмов, как у одноклеточных, так и у многоклеточных. [15] [16] Подразделом биохронометрии является микробиохронометрия (также хрономикробиология или микробиологическая хронометрия), которая представляет собой исследование поведенческих последовательностей и циклов внутри микроорганизмов. Адаптация к циркадным и окологодовым ритмам является важной эволюцией живых организмов. [15] [16] эти исследования, а также изучение адаптаций организмов также выявляют определенные факторы, влияющие на реакцию многих видов и организмов, и могут также применяться для дальнейшего понимания общей физиологии, это может быть применимо и для людей, примеры включают в себя : факторы работоспособности человека, сна, обмена веществ и развития заболеваний, которые связаны с биохронометрическими циклами. [16]
Ментальная хронометрия
[ редактировать ]Ментальная хронометрия (также называемая когнитивной хронометрией) изучает механизмы обработки информации человеком, а именно время реакции и восприятие . Помимо области хронометрии, она также является частью когнитивной психологии и ее современного подхода к обработке информации человеком. [17] Исследования включают применение хронометрических парадигм, многие из которых связаны с классическими парадигмами времени реакции из психофизиологии. [18] – измеряя время реакции субъектов различными методами и внося вклад в исследования познания и действия. [19] Модели времени реакции и процесс выражения временно-структурной организации механизмов обработки информации человеком имеют врожденную вычислительную сущность. Утверждалось, что из-за этого концептуальные рамки когнитивной психологии не могут быть интегрированы обычным для них способом. [20]
Одним из распространенных методов является использование событийно-связанных потенциалов (ERP) в экспериментах на стимул-реакцию. Это колебания генерируемых переходных напряжений в нервных тканях, которые возникают в ответ на стимулирующее событие непосредственно перед или после него. [19] Это тестирование подчеркивает динамику и природу психических событий и помогает определить структурные функции обработки информации человеком. [21]
Геохронометрия
[ редактировать ]Датирование геологических материалов составляет область геохронометрии и относится к областям геохронологии и стратиграфии , но отличается от хроностратиграфии . Геохронометрическая шкала является периодической, ее единицы работают в степенях 1000 и основаны на единицах длительности, в отличие от хроностратиграфической шкалы. Различия между двумя шкалами вызвали некоторую путаницу – даже среди академических кругов. [22]
Геохронометрия занимается вычислением точной даты каменных отложений и других геологических событий, давая представление об истории различных областей, например, можно легко распознать вулканические и магматические движения и явления, а также морские отложения, которые можно легко распознать. быть индикаторами морских событий и даже глобальных изменений окружающей среды. [23] Это знакомство можно осуществить разными способами. Все надежные методы – за исключением термолюминесценции , радиолюминесценции . [24] и датирование ЭПР (электронно-спиновый резонанс) - основаны на радиоактивном распаде с упором на деградацию радиоактивного родительского нуклида и рост соответствующего дочернего продукта. [23]
Измеряя дочерние изотопы в конкретном образце, можно рассчитать его возраст. Сохранившееся соответствие родительских и дочерних нуклидов обеспечивает основу для радиоактивного датирования геохронометрии с применением закона радиоактивности Резерфорда-Содди, в частности с использованием концепции радиоактивного преобразования при росте дочернего нуклида. [25]
Термолюминесценция — чрезвычайно полезная концепция, которая используется в самых разных областях науки. [26] датирование с помощью термолюминесценции — дешевый и удобный метод геохронометрии. [27] Термолюминесценция — это производство света из нагретого изолятора и полупроводника. Его иногда путают со световым излучением материала накаливания, это другой процесс, несмотря на множество сходств. Однако это происходит только в том случае, если материал ранее подвергался воздействию и поглощал энергию радиации. Важно отметить, что световое излучение термолюминесценции не может повторяться. [26] Весь процесс воздействия радиации на материал придется повторить, чтобы сгенерировать еще одно термолюминесцентное излучение. Возраст материала можно определить путем измерения количества света, испускаемого в процессе нагревания, с помощью фототрубки, поскольку излучение пропорционально дозе радиации, поглощенной материалом. [23]
Метрология времени
[ редактировать ]Метрология времени или метрология времени и частоты — это применение метрологии для измерения времени, включая стабильность частоты . [28] [29] Его основные задачи — реализация секунды как единицы измерения времени в системе СИ, установление стандартов времени и частоты, а также их распространение . [30]
История
[ редактировать ]Древние люди использовали свои основные чувства, чтобы воспринимать время суток, и полагались на свое биологическое чувство времени, чтобы различать времена года и действовать соответствующим образом. Их физиологические и поведенческие сезонные циклы в основном находятся под влиянием биологической системы измерения времени фотопериода на основе мелатонина , которая измеряет изменение дневного света в рамках годового цикла, давая представление о времени в году, и их окологодовых ритмов, обеспечивающих предвидение изменений окружающей среды. событий за несколько месяцев до этого, чтобы увеличить шансы на выживание. [31]
Ведутся споры о том, когда было самое раннее использование лунных календарей и о том, можно ли считать некоторые находки лунным календарем. [32] [33] Большинство сопутствующих находок и материалов эпохи палеолита изготовлены из костей и камня с различными отметками орудий труда. Считается, что эти маркировки не были результатом знаков, обозначающих лунные циклы, а были необозначительными и нерегулярными гравюрами, рисунок последних вспомогательных знаков, которые игнорируют предыдущий дизайн, указывает на то, что вместо этого в маркировках используются мотивы и ритуальные маркировки. . [32]
Однако по мере того, как люди сосредоточили свое внимание на сельском хозяйстве, важность и зависимость от понимания ритмов и цикла времен года росли, а ненадежность лунных фаз стала проблематичной. Древний человек, привыкший к фазам Луны, использовал их как практическое правило, а вероятность того, что погода помешает чтению цикла, еще больше снизила надежность. [32] [34] Длина луны в среднем меньше нашего текущего месяца, и она не выступает в качестве надежной альтернативы, поэтому с течением времени количество ошибок между ними будет увеличиваться, пока какой-нибудь другой индикатор не даст указание. [34]
Древнеегипетские календари были одними из первых созданных календарей, а гражданский календарь даже просуществовал в течение длительного периода после этого, пережив даже коллапс своей культуры и в раннехристианскую эпоху. Некоторые полагают, что он был изобретен около 4231 г. до н.э., но точная и точная датировка в ту эпоху затруднена, и изобретение относят к 3200 г. до н.э., когда первый исторический царь Египта Менес объединил Верхний и Нижний Египет . [34] Первоначально он был основан на циклах и фазах Луны, однако позже египтяне поняли, что календарь был ошибочным, заметив, что звезда Сириус восходила перед восходом солнца каждые 365 дней, год, как мы его знаем сейчас, и был переделан, чтобы состоять из двенадцати месяцев. тридцать дней, из них пять эпагоменальных дней. [35] [36] Первый называется лунным календарем древних египтян, а второй – гражданским календарем.
Ранние календари часто содержат элемент традиций и ценностей соответствующей культуры, например, пятидневный вставной месяц гражданского календаря Древнего Египта, представляющий дни рождения богов Гора , Исиды , Сета , Осириса и Нефтиды . [34] [36] Использование майя нулевой даты, а также связь Цолькин с тринадцатью слоями неба (произведение ее и всех человеческих цифр — двадцать, что составляет 260-дневный год в году) и продолжительность времени между зачатием и роды во время беременности. [37]
Музеи и библиотеки
[ редактировать ]Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2009 г. ) |
Европа
[ редактировать ]Существует множество часовых музеев и несколько специализированных библиотек, посвященных этой теме. Одним из примеров является Королевская Гринвичская обсерватория , которая также является источником нулевого меридиана и домом первых морских хронометристов, достаточно точных, чтобы определять долготу (созданных Джоном Харрисоном ). Другие часовые музеи в районе Лондона включают Музей часовщиков , который вновь открылся в Музее науки в октябре 2015 года, коллекции часов в Британском музее , Музее науки (Лондон) и Коллекцию Уоллеса . Библиотека Гилдхолла в Лондоне содержит обширную публичную коллекцию часового искусства. В Аптоне, также в Великобритании, в штаб-квартире Британского часового института находится Музей хронометража. Более специализированный музей часового искусства в Соединенном Королевстве — Музей страны кукушки в Чешире , в котором хранится крупнейшая в мире коллекция старинных часов с кукушкой .
Одним из наиболее обширных музеев, посвященных часовому искусству, является Международный музей часового искусства в Ла-Шо-де-Фон в Швейцарии, в котором есть публичная библиотека часового искусства. Музей часового искусства дю Локль меньше по размеру, но расположен неподалеку. Другие хорошие часовые библиотеки, обеспечивающие публичный доступ, находятся в Международном музее часового искусства в Швейцарии, в Ла-Шо-де-Фон и в Ле-Локле .
Во Франции в Безансоне есть Musée du Temps (Музей времени) в историческом дворце Гренвель. В Серпе и Эворе , в Португалии , есть Museu do Relógio. есть Deutsches Uhrenmuseum В Германии в Фуртвангене-им-Шварцвальде , в Шварцвальде , , в котором находится публичная библиотека часового искусства.
Северная Америка
[ редактировать ]Двумя ведущими специализированными часовыми музеями Северной Америки являются Национальный музей часов в Колумбии, штат Пенсильвания , и Американский музей часов в Бристоле, штат Коннектикут . Еще один музей, посвященный часам, — это Дом Уилларда и Музей часов в Графтоне, штат Массачусетс . Одной из наиболее полных часовых библиотек, открытых для публики, является Национальная библиотека часов в Колумбии, штат Пенсильвания .
Организации
[ редактировать ]Известные научные часовые организации включают:
- Американский институт часовщиков-часовщиков – AWCI (Соединенные Штаты Америки)
- Антикварное часовое общество – AHS (Великобритания)
- Британский часовой институт – BHI (Великобритания)
- Хронометрофилия (Швейцария)
- Немецкое общество хронометрии – DGC (Германия)
- Часовое общество Нью-Йорка – HSNY (Соединенные Штаты Америки)
- Национальная ассоциация коллекционеров часов – NAWCC (Соединенные Штаты Америки)
- UK Horology — британская часовая компания со штаб-квартирой в Бристоле.
Глоссарий
[ редактировать ]Срок | Объяснение |
---|---|
Шаблон | Французский термин, обозначающий часовой механизм (не включая циферблат и стрелки), который не полностью собран. |
Черновик | Французский термин (обычно используемый в англоязычных странах) для обозначения заготовки механизма, то есть неполного часового механизма, продаваемого как набор отдельных частей, включающий основную пластину, мосты, поезд, заводной и установочный механизм, а также регулятор. Однако система синхронизации, спусковой механизм и ходовая пружина не являются частями ébauche. |
Учреждение | Французский термин, обозначающий метод производства часов или механизмов путем сборки их различных компонентов. Обычно он включает в себя следующие операции: приемку, проверку и хранение «ébauche», регулирующих элементов и других частей механизма и сборки; сборка; пружинение и синхронизация; примерка циферблата и стрелок; корпус; окончательная проверка перед упаковкой и отправкой. |
Учредитель | Французский термин, обозначающий часовой завод, который собирает часы из компонентов, купленных у других поставщиков. |
Завод, работает | В швейцарской часовой промышленности термин «производство» используется для обозначения фабрики, которая производит часы почти полностью, в отличие от ателье de terminage , которое только собирает, хронометрирует и подгоняет стрелки и корпус. |
Производство часов | Французский термин, обозначающий часовую фабрику, которая производит компоненты (особенно «ébauche») для своей продукции (часы, будильники, настольные часы и т. д.). |
Ремонтуар | Французский термин, обозначающий небольшой вторичный источник энергии, обычно гирю или пружину, которая приводит в действие механизм измерения времени и сама периодически подзаводится основным источником энергии часов, например, ходовой пружиной . |
Прекращение действия | Французский термин, обозначающий процесс сборки деталей часов за счет производителя. |
терминатор | Французский термин, обозначающий независимого часовщика (или мастерскую), занимающегося сборкой часов, полностью или частично, за счет «établisseur» или «мануфактуры», которые поставляют необходимые отдельные детали. См. «Ателье де Терминаж» выше. |
См. также
[ редактировать ]- Усложнение (часовое искусство)
- Время (астрология)
- Список производителей часов
- Список производителей часов
- Уинтроп Келлог Иди
- Отклонение Аллана
- Дрейф часов
- Международная служба вращения Земли и систем отсчета
- Лаборатория стандартов времени и частоты
- Отклонение времени
Примечания
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Харпер, Дуглас. «часовое искусство» . Интернет-словарь этимологии .
- ^ ὡρολόγιον , ὥρα . Лидделл, Генри Джордж ; Скотт, Роберт ; Греко-английский лексикон в проекте «Персей» .
- ^ Словарь Вебстера , 1913 г.
- ^ Ломбарди, Массачусетс; Хивнер, ТП; Джеффертс, СР (2007). «Первичные стандарты частоты NIST и реализация секунды SI». NCSLI Мера . 2 (4). NCSL International: 74–89. дои : 10.1080/19315775.2007.11721402 . S2CID 114607028 .
- ^ Рэмси, Северная Каролина (2005). «История ранних атомных часов». Метрология . 42 (3). Публикация IOP: S1 – S3. Бибкод : 2005Метро..42С...1Р . дои : 10.1088/0026-1394/42/3/S01 . S2CID 122631200 .
- ^ Jump up to: а б с Бауэр, В. (2001). Греко-английский лексикон Нового Завета и другой раннехристианской литературы (третье издание). Издательство Чикагского университета.
- ^ Jump up to: а б Лидделл, Х. и Скотт, Р. (1996). Греко-английский лексикон. Издательство Оксфордского университета, США.
- ^ Вробель, С. (2007). Синдром Кайроса. Нп
- ^ Мурхчадха. ФО (2013). Время революции: Кайрос и Хронос у Хайдеггера. Академик Блумсбери.
- ^ Греческий Стронга: 2540. καιρός (кайрос). (без даты). Получено 2 октября 2020 г. с https://biblehub.com/greek/2540.htm .
- ^ Марка 1:15 Анализ греческого текста. (без даты). Получено 2 октября 2020 г. с https://biblehub.com/text/mark/1-15.htm .
- ^ Нейлор, Э. (2010). Хронобиология морских организмов. Издательство Кембриджского университета.
- ^ Бюннинг, Э. (1964). Физиологические часы: эндогенные суточные ритмы и биологическая хронометрия. Спрингер Верлаг.
- ^ Jump up to: а б Менакер, М. (ред.) (1971). Биохронометрия: материалы симпозиума. Национальная академия наук, США.
- ^ Jump up to: а б Эдмундс, Л.Н. (1985). Физиология циркадных ритмов микроорганизмов. Эльзевир.
- ^ Jump up to: а б с Джилетт, МЮ (2013). Хронобиология: биологическое время в здоровье и болезни. Академическая пресса.
- ^ Абрамс, Р.А., Балота, Д.А. (1991). Ментальная хронометрия: за пределами времени реакции. Издательство Кембриджского университета.
- ^ Дженсен, Арканзас (2006). Синхронизация разума: ментальная хронометрия и индивидуальные различия. Эльзевир.
- ^ Jump up to: а б Мейер, Д.Э. и др. (1988). Современная ментальная хронометрия. Эльзевир.
- ^ Ван дер Молен, М.В. и др. (1991). Хронопсихофизиология: Ментальная хронометрия, дополненная психофизиологическими маркерами времени. Джон Уайли и сыновья.
- ^ Коулз, М.Г. и др. (1995). Ментальная хронометрия и изучение обработки информации человеком. Издательство Оксфордского университета.
- ^ Харланд, ВБ (1975). Две геологические шкалы времени. Природа.
- ^ Jump up to: а б с Элдерфилд, Х. (ред.). (2006). Океаны и морская геохимия. Эльзевир.
- ^ Эрфурт, Г. (и др.). (2003). Полностью автоматизированная система мультиспектрального радиолюминесцентного считывания для геохронометрии и дозиметрии. Эльзевир.
- ^ Рассказов С.В., Брандт С.Р. и Брандт И.С. (2010). Радиогенные изотопы в геологических процессах. Спрингер.
- ^ Jump up to: а б Маккивер, SWS (1983). Термолюминесценция твердых тел. Академическая пресса.
- ^ Прайс-лист - CHNet. (без даты). Получено 25 октября 2020 г. с http://chnet.infn.it/en/price-list/.
- ^ Ариас, Элиза Фелиситас (2 июля 2005 г.). «Метрология времени». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 363 (1834). Королевское общество: 2289–2305 гг. Бибкод : 2005RSPTA.363.2289A . дои : 10.1098/rsta.2005.1633 . ISSN 1364-503X . ПМИД 16147510 . S2CID 20446647 .
- ^ Левин, Иуда (1999). «Введение в метрологию времени и частоты». Обзор научных инструментов . 70 (6). Издательство AIP: 2567–2596. Бибкод : 1999RScI...70.2567L . дои : 10.1063/1.1149844 . ISSN 0034-6748 .
- ^ «время и частота» . БИПМ . Проверено 26 января 2021 г.
- ^ Линкольн, Джорджия, Андерссон, Х. и Лаудон А. (2003). Гены часов в клетках календаря как основа годового хронометража у млекопитающих. БиоСайентифика.
- ^ Jump up to: а б с Маршак, А. (1989). Современная антропология: о принятии желаемого за действительное и лунных «календарях», том 30 (4), стр. 491-500. Издательство Чикагского университета.
- ^ Д'Эррико, Ф. (1989). Современная антропология: палеолитические лунные календари: случай принятия желаемого за действительное? Том 30(1), стр.117-118. Издательство Чикагского университета.
- ^ Jump up to: а б с д Уинлок, HE (1940). Труды Американского философского общества: Происхождение древнеегипетского календаря, том 83, стр. 447-464. Американское философское общество.
- ^ Джонс, А. (1997). О реконструированных македонском и египетском лунных календарях. Доктор Рудольф Хабельт ГмбХ.
- ^ Jump up to: а б Спалингер, А. (1995). Журнал ближневосточных исследований: некоторые замечания об эпигоменальных днях в Древнем Египте, том 54 (1), стр. 33-47. Издательство Чикагского университета.
- ^ Кинселла, Дж., и Брэдли, А. (1934). Учитель математики: Календарь майя. Том 27(7), стр.340-343. Национальный совет учителей математики.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Перман, Стейси (2013). Грандиозное усложнение: гонка за создание самых легендарных часов в мире . Нью-Йорк: Атрия. ISBN 978-1-439-19008-1 .
- Бернер, Джорджия, Иллюстрированный профессиональный словарь часового искусства , Федерация швейцарской часовой промышленности, FH, 1961–2012 гг.
- Дэниелс, Джордж, Часовое производство , Лондон: Philip Wilson Publishers, 1981 (перепечатано 15 июня 2011 г.)
- Беккет, Эдмунд , Элементарный трактат о часах, часах и колоколах , 1903 г., из проекта «Гутенберг».
- Графтон, Эдвард, Часовое искусство, популярный эскиз часового дела , Лондон: Эйлетт и Джонс, 1849 г.
- Руководство IEEE по измерению чувствительности генераторов стандартной частоты к окружающей среде (пересмотр стандарта IEEE 1193–1994) , Пискатауэй, Нью-Джерси: IEEE, doi : 10.1109/ieeestd.2004.94440 , ISBN 0-738-13711-1
- Стандартные определения физических величин IEEE для фундаментальной метрологии частоты и времени — случайные нестабильности , Пискатауэй, Нью-Джерси: IEEE, doi : 10.1109/ieeestd.2008.4797525 , ISBN 978-0-738-16855-5