Od tik tak do TikTok: jak ludzie śledzą czas

Są szanse, że na krótko przed przeczytaniem tego artykułu sprawdziłeś godzinę. Niezależnie od tego, czy zamroczonymi oczami wpatrujesz się w budzik, zerkasz na zegarek, aby sprawdzić, czy się spóźniłeś, czy rezerwujesz spotkania w aplikacji kalendarza w telefonie, większość z nas sprawdza zegary wiele razy dziennie. To właśnie to znajome i wszechobecne śledzenie czasu stanowi punkt wyjścia dla Czad Orzeł'S Krótka historia pomiaru czasu: nauka oznaczania czasu, od Stonehenge do zegarów atomowych.

W tej książce amerykański profesor fizyki opisuje stulecia odkryć naukowych, politycznych machinacji i zmian społecznych, które doprowadziły nas do obecnych metod pomiaru czasu. Orzeł zaczyna się w grobowcach przejściowych neolitycznej Wielkiej Brytanii – w których Słońce świeci do komory grobowej tylko w określonych porach roku, oznaczając przesilenie lub równonoc – zanim omówi, jak ewolucja naszego współczesnego kalendarza została ukształtowana przez religię i politykę . Jak później zauważa, „czas na co dzień nie jest uniwersalnym absolutem, lecz konwencją społeczną”. 

Książka w sprytny sposób splata ze sobą stulecia opowieści naukowych i technologicznych, przenosząc nas ze świata tik-tak do świata umożliwiającego TikTok. Dowiadujemy się, jak precyzyjne chronometry morskie opracowane w XVIII wieku przyczyniły się do rozwoju niezawodnej żeglugi dalekobieżnej dzięki ich zdolności do prawidłowego śledzenia długości geograficznej; dlaczego XIX-wieczne przedsiębiorstwa kolejowe były katalizatorem przyjęcia globalnych stref czasowych; oraz w jaki sposób sygnały rozpowszechniane za pośrednictwem satelitów lub Internetu stanowią integralną część rozpowszechniania dzisiejszej międzynarodowej skali czasu referencyjnego. Po drodze jesteśmy prowadzeni przez dyskusje na temat odkryć fizycznych i zjawisk fundamentalnych dla historii pomiaru czasu. Należą do nich elektromagnetyzm, prosty ruch harmoniczny, mechanika nieba oraz szczególna i ogólna teoria względności, a także fizyka atomowa i mechanika kwantowa stojąca za zegarami atomowymi, które zapewniają krajowe standardy czasu. 

Orzeł daje liczne wglądy w to, jak wyrafinowanych było w tamtych czasach wiele historycznych praktyk naukowych. Niektóre fragmenty astronomii i matematyki cywilizacji Majów brzmią prawie jak science fiction. To niewiarygodne, na przykład, że astronomiczne tablice Majów do śledzenia Wenus z powodzeniem przewidziały, kiedy planeta pojawi się i zniknie na niebie przez kilka stuleci. Ale nie możemy dać się ponieść emocjom. Od 1987 roku do pierwszej dekady XXI wieku, ekstrapolacja z systemów kalendarza Majów była używana do opracowania błędnych przewidywań, że świat zakończy się 21 grudnia 21 roku. zagłady. Podobnie umiejętnie przedstawia wyniki naukowe i twierdzenia w dalszej perspektywie.  

Równie fascynujące są sekcje wyróżnione szarymi paskami z boku strony, które bardziej szczegółowo omawiają pojęcia naukowe. Ich szerokie spektrum obejmuje opisanie, w jaki sposób mechanika płynów rządzi zachowaniem zegarów wodnych, poprzez zagłębianie się w eksperymenty myślowe, które pomogą zrozumieć teorię względności, po wyjaśnienie, w jaki sposób piezoelektryczne właściwości kwarcu umożliwiają tworzenie dokładnych i przystępnych cenowo zegarków, oraz wyjaśnienie, dlaczego jako pierwszy wybrano cez. generacja zegarów atomowych. 

Oprócz nauki, Orzeł zawiera historie historyczne, z których niektóre są równie zabawne, co wciągające. Rozśmieszyło mnie, gdy dowiedziałem się, że zegary odpływu wody były używane do ograniczania czasu, w którym adwokaci mogli przemawiać na dworach starożytnej Grecji, a współczesne zapisy wskazują, że mówcy komentują, gdy ich czas dobiega końca. Podobnie zabawne było wyobrażenie sobie kilku nakładających się na siebie kieliszków z piaskiem używanych na pokładach statków podczas śledzenia czasu nawigacji: ten układ zapewniał zabezpieczenie przed utratą koncentracji przez tych, którzy zostali oddelegowani do odwrócenia właśnie opróżnionych szklanek. 

W książce Orzeł podkreśla również, jak w przeszłości role naukowców mogły się różnić od tych dzisiejszych. Na przykład szesnastowieczny astronom Tycho Brahe, jako jeden z głównych obowiązków nadwornego astronoma w Danii, rzucał horoskopy. Orzeł zauważa też, jak wiele cennego dorobku naukowego można stracić w wyniku inwazji, grabieży i upływu czasu; fakt, który niestety nadal rezonuje dzisiaj. 

Włączenie opowieści o rywalizacji naukowców i historycznych zmaganiach o finansowanie czy edukację doskonale podkreśla proces badawczy Orła. Zręcznie opisuje również, w jaki sposób niektórzy naukowcy, tacy jak XVII-wieczny fizyk Robert Hooke, mieli niezwykły talent do autopromocji. Jednak inni, którzy byli równie ważni dla rozwoju współczesnego pomiaru czasu, po cichu kontynuowali swoją pracę – na przykład XVIII-wieczny astronom Tobias Mayer, którego skrupulatne tablice księżycowe stały się później podstawą Almanachu Morskiego Królewskiego Obserwatorium do określania długości geograficznej na morzu. . 

Orzel podsumowuje, patrząc w przyszłość, w której dzisiejsze eksperymentalne optyczne zegary siatkowe mogą w końcu umożliwić tak precyzyjne pomiary czasu, że będziemy mogli śledzić trzęsienia ziemi poprzez monitorowanie kształtu Ziemi na małą skalę, a być może nawet wykrywać cząstki ciemnej materii, jeśli wchodzą one w interakcję z Ziemią. atomowy tyk zegarów. 

Poprzez Krótka historia pomiaru czasuOrzeł wprowadza nas w niektóre tematy poprzez wydarzenia z własnego życia. To nie tylko pomaga uświadomić sobie, jak bardzo uważamy, że oznaczanie czasu jest czymś oczywistym, ale wraz z jego wciągającym stylem pisania zapobiega również poczuciu, że treść fizyki nie ma związku z naszymi codziennymi doświadczeniami. 

Chociaż w większości jestem bardzo pozytywnie nastawiony do tej książki, nie jest ona pozbawiona kilku wad. Chociaż diagramy głównie pomagają w zrozumieniu, stwierdziłem, że niektórym przydałyby się adnotacje. Podobnie, Orzel częściowo oparł książkę na wykładach uniwersyteckich, których wykłada, i są części – takie jak te dotyczące interferometru Michelsona – które wydają się nieco zbyt oczywiste z tego, a niektóre z jego wyjaśnień wymagają dość wysokiego poziomu wcześniejszej fizyki zrozumienie. Ponadto główny tekst czasami nie ma pełnego sensu, jeśli, jak sugeruje Orzel, możesz to zrobić, tylko przejrzałeś podświetlone sekcje. Ponadto tytuł książki wydaje się nieco mylący, jeśli chodzi o sugerowanie szybkiej lektury. Jak komentuje sam Orzeł, nasze osobiste doświadczenia czasu mogą być subiektywne i nie uważam za „krótko” nieco ponad 270 stron.  

Ale przede wszystkim Krótka historia pomiaru czasu jest dostępny dla laickich czytelników, a są to drobne zastrzeżenia dotyczące tego, co jest ogólnie absorbującym przewracaniem stron.  To nigdy się nie ciągnie i cieszę się, że zainwestowałem kilka godzin, aby dowiedzieć się więcej o fascynującej historii i fizyce mierzenia czasu w rękach tego znakomitego autora.

• 2022 BenBella Books 272 pp $ 16.95 pensów