کی تعیین کرده یک ثانیه چقدر طول بکشه؟ Who determined how long a second lasts? کی تعیین کرده یک ثانیه چقدر طول بکشه؟ Kto określił, jak długo trwa sekunda? Vem bestämde hur länge en sekund varar?

کی میگه 3 ثانیه باید اینقدر طول بکشه؟ Wer sagt, dass 3 Sekunden so lange dauern sollten?

چرا بیشتر یا کمتر نباشه؟ Warum nicht mehr oder weniger?

اصلا همینم که باید هر ثانیه چه مقدار باشه رو کی تعیین کرده؟ Ich meine, wer hat entschieden, wie viel jede Sekunde sein sollte? I mean, who decided how much each second should be?

اینجا پاراگراف، من علی هستم Dies ist der Absatz, ich bin Ali

تو این ویدئو بررسی می کنیم که کی تعیین میکنه یک ثانیه باید چقدر طول بکشه. In diesem Video prüfen wir, wer bestimmt, wie lange eine Sekunde dauern soll.

اگر برای اولین بار هست این ویدئو رو از این کانال می بینید

کانال رو سابسکرایب کنید تا ویدئوهای بعد رو از دست ندید Subscribe to the channel so you don't miss the next videos

حدود 1000 سال پیش، دانشمند پارسی ما ایوریحان بیرونی About 1000 years ago, our Persian scientist Iorihan Biruni

اومد ثانیه رو تعریف کرد

اینکار با محاسبه زمان بین دو طلوع ماه به عنوان روز

و تقسیم بندی اون به ساعت و دقیقه و ثانیه انجام شد

بعد از 200 سال، فیلسوف انگلیسی، راجر بیکن، اینکار رو دوباره انجام داد

ولی به جای تقسیم روز، کارش رو با تقسیم ساعت شروع کرد تا بتونه محاسبه دقیق تر داشته باشه

تا اینکه در اواخر 1500 میلادی، با پخش شدن تقویم گریگوری

در مستعمره های انگلیس، ثانیه به شکلی که امروزه میشناسیم تعریف شد

در این تقویم، روز با یکبار چرخش دور محور ایکس خودش تعریف میشه

هر روز به 24 ساعت تقسیم شده و هر ساعت به 60 دقیقه و هر دقیقه به 60 ثانیه

البته وقتی که این شمارش زمان شکل گرفت، ثانیه، بیشتر یک محاسبه ریاضی بود تا یک واحد زمانی

محاسبه روز و ساعت برای کارهای معمولی که نیاز به زمان دقیق نداشتن کافی بود

ولی با گسترش ارتباطات در جوامع، زمان ارزش بیشتری پیدا کرد و میبایست تا جایی که میتونست دقیق باشه و ثانیه ها هم به کار بیان

بعد از اون در سال 1670، ویلیام کلمنت

با کمک فیزیک، اومد ثانیه رو تا جایی که میشد دقیق اندازه گیری کرد

تا یک واحد زمانی شناخته شده داشته باشیم

در سال 1862 مشخص شد که ثانیه، یک واحد مهم

برای همه تحقیقات علمی هست و اهمیتش

مثل میلیمتر و میلیگرم که دقت بالایی دارن توی بحث زمان به کار میره

در سال 1940، انجمن پیشرفت علم بریتانیا، ثانیه رو یک هشتادوشش هزار و چهارصدم یک روز خورشیدی تعریف کرد

اما چی بهتر از اینکه ما بتونیم دقیق ترین محاسبه رو برای یک واحد زمانی خیلی مهم تو زندگیمون داشته باشیم؟

همین سوال باعث شد تا در اوایل سال 1955

محققان روی به تولید ساعت های اتمی بیارن

ساعت هایی که با تکیه بر قوانین تغییر ناپذیر فیزیک

پایه ای جدید برای سنجش زمان تعیین کرد.

یک اتم متشکل از الکترون های دارای بار منفیه An atom consists of negatively charged electrons

که با فرکانس ثابت، دور هسته ای با بار مثبت میچرخه which rotates around the nucleus with a positive charge at a constant frequency

قوانین مکانیک کوانتوم، این الکترون ها رو جای خودشون نگه داشته The laws of quantum mechanics keep these electrons in their place

اما اگر بیاین اتم رو در معرض میدان مغناطیسی But if the atom is exposed to a magnetic field

مثل نور یا امواج رادیویی قرار بدین، میتونین توی حرکتشون اختلال ایجاد کنین

حالا اگر بیاین با یه فرکانس کوچیک و درست، به اتم اختلال وارد کنین

میتونین در الکترون ها ارتعاشی ایجاد کنین You can make electrons vibrate

که مثل تیک تیک آونگ باشه which is like the ticking of a pendulum

ولی با یک تفاوت عمده But with a major difference

آونگ های معمولی به سرعت انرژی خودشون رو از دست میدن Normal pendulums quickly lose their energy

ولی انرژی در اتم میتونه تا قرن ها ادامه داشته باشه But the energy in the atom can last for centuries

محققان برای حفظ سازگاری و محاسبه بهتر اتم ها Researchers to maintain consistency and better calculation of atoms

اتم ها رو تبخیر میکنن و جلوی فرار بودن اتم رو میگیرن They vaporize the atoms and prevent them from escaping

ولی این کار باعث نمیشه اتم ها سرعت تیک تیکشون کم بشه But this does not make the atoms slow down

برخی اتم ها میتونن بیش از 9 میلیارد بار در ثانیه نوسان کنند Some atoms can oscillate more than 9 billion times per second

و البته همینم قدرت بینظری میده که بشه تا ابعاد بسیار ریزی زمان رو تقسیم بندی کرد And of course, this also gives an incredible power to divide time into very small dimensions

از اونجایی که هر اتم، ایزوتوپ بنیادی یکسانی داره Since every atom has the same basic isotope

اگر دو محقق با عناصر و موج الکتریکی مشابه، روی اتم اثر بذارن

میتونن هر دوشون ساعت های کاملا یکسانی تولید کنند Both of them can produce exactly the same watches

پس اینطور میشه یک ساعت جهانی تولید کرد So, this is how you can produce a world clock

البته قبل از اینکه کشورها تصمیم بگیرن ساعت هاشون رو اتمی کنن Of course, before countries decide to make their clocks atomic

باید تصمیم بگیرن کدوم اتم بهترین عملکرد رو براشون داره They have to decide which atom has the best performance for them

به همین خاطر این موضوع در سال 1967

در سیزدهمین کنفرانس عمومی کمیته بین المللی وزن و اندازه گیری مطرح شد It was raised in the 13th General Conference of the International Weights and Measures Committee

صد و هجده عنصر در جدول تناوبی وجود داره که هر کدوم ویژگی های خودشونو دارن There are one hundred and eighteen elements in the periodic table, each of which has its own characteristics

به همین خاطر محققین دنبال چند مشخصه بودند

عنصر مدنظر باید میتونست عمر طولانی داشته باشه The considered element should have a long life

و برای محاسبه دقیق زمان And for accurate time calculation

نوسان الکترونی طولانی و فرکانس بالا رو تحمل کنه Tolerate long and high frequency electron oscillation

همچنین عنصر مورد نظر باید برای ردیابی راحت این نوسان

یک چرخش کوانتومی قابل اندازه گیری مطمئن داشته باشه

و همچنین دارای یک ساختار سطح انرژی ساده باشه and also have a simple energy level structure

به این معنی که الکترون های فعالش کم باشن

و حالتشون رو بشه راحت شناسایی کرد

و آخر اینکه اون عنصر رو بشه راحت بخارش کرد And finally, that element can be easily vaporized

در نهایت به عنصر سزیم با ایزوتوپ 133 رسیدن Finally reaching the cesium element with isotope 133

هرچند قبل از اون هم از این عنصر برای تحقیقات ساعت های اتمی استفاده میشد و معروف بود

تا اینکه سال 1968 رسما ساعت های اتمی سزیوم هم بصورت تجاری در دسترس قرار گرفتند

حالا فقط یک چیز مونده بود، اینکه تصمیم بگیرن چندتا تیک از الکترون های اتم سزوم رو به عنوان یک ثانیه در نظر بگیرن

در این کنفرانس از دقیق ترین اندازه گیری نجومی که در اون زمان از ثانیه محاسبه شده بود استفاده کردند

این محاسبه از شمارش تعداد روزهای سال و تقسیم بندی به واحد های کوچیک تر به دست اومده بود

وقتی اون رو اومدن با تیک تیک های اتم مقایسه کردن

فهمیدن هر ثانیه دقیقا نه میلیارد و صد و نود و دو میلیون و ششصد و سی و یک هزار و هفتصد و هفتاد تیک تیک اتم سزیوم 133 هستش

امروزه هم برای اینکه ما یک زمان جهانی ثابت رو حفظ کنیم

و با دقت محاسبات یکسانی رو همه جا استفاده کنیم

از ساعت های اتمی برای فرستنده های سیگنال رادیویی و ماهواره ها و سیستم های موقعیت یابی و خیلی جاهای دیگه استفاده میشه

این ساعت ها در همه جای دنیا با هم همگام یا سینک شدن These clocks are synchronized everywhere in the world

امیدوارم از این ویدئو لذت برده باشید.

اگر این ویدئو رو دوست داشتین لطفا لایکش کنید

و اگر تا الان کانال رو سابسکرایب نکردید، به جمع ما بپیوندید And if you haven't subscribed to the channel yet, join us

تا ویدئوی بعد، خداحافظ