Метрологическая ересь в СМИ

[antic]

Несколько дней назад по разным телевизионным каналам прокатилась новость о "самых точных часах в мире". Честно говоря, техническая безграмотность журналистов  начинает доставать.


Вот выдержка из сообщения Первого канала:


Российские ученые предложили самые точные часы в мире
...........
Атомные часы, которые разработали в Физическом институте имени Лебедева, в десятки раз точнее тех атомных часов, которые отсчитывают наше мировое время сейчас. От таких устройств зависит синхронизация данных, системы GPS и ГЛОНАСС. Но пока они измеряют колебания атомов с помощью радиоволн, что вызывает куда большие погрешности. Когда мир перейдет на новое оптическое поколение часов, можно будет, например, определять местоположение с точностью до нескольких сантиметров.




Во-первых, надоел уже журналистский псевдотермин "атомные часы", который неизвестно что обозначает. В данном случае, надо полагать, речь идёт о квантовых стандартах частоты и времени. КСЧВ - это меры частоты и времени, в которых используются свойства квантовых переходов в атомах (иногда в молекулах); электромагнитные колебания, образующиеся при таких переходах имеют очень высокую стабильность по частоте.


Абсурдным, с точки зрения метрологии, выглядит утверждение, что представленное устройство является самыми точными часами в мире, можно говорить лишь о том, что оно потенциально может приобрести такой статус. Ни одни часы в мире просто по определению не могут быть точнее "Международного эталона секунды, герца и шкалы времени".
Тут нужно совершить экскурс в историю. Когда-то, в доисторические времена, люди использовали для измерений примитивные инструменты, основанные на естественных эталонах: размер руки, шага и т. д., у каждого были свои меры длины, массы, объёма, которые могли весьма отличаться от соседских. С развитием торговли, такое положение уже не могло сохраняться, поэтому уже в первых государствах цари утверждали единые для всех эталоны, с которыми все купцы должны были сверять свои меры, используемые ими для торговли. В наше время существует единая система единства измерений для всей Земли. Международными соглашениями утверждаются международные эталоны, точность которых по определению принимается наивысшей, собственно говоря, для них даже не имеет смысла понятие "предел допустимых погрешностей", есть только понятие метрологической неопределённости эталона (на расшифровке этого понятия я сейчас останавливаться не стану, оно слишком сложное даже для профессионалов. От международных эталонов размер единицы передаётся эталонам отдельных государств, от них - эталонам метрологических центров разных уровней, метрологических лабораторий предприятий, ну, и наконец - рабочим средствам измерений, т. е. тем приборам, которые используются непосредственно для практических измерений - на производстве, в медицине, в науке, в быту и т. д.
Таким образом, существует строгая иерархия соподчиненности средств измерений; килограмм, метр или секунда, используемые каждым из этих средств, в конечном счете, через цепочку поверок/калибровок восходят к тому килограмму, метру или секунде, которые хранятся в международных эталонах. А если у каждого опять будет свой аршин, который он считает самым правильным, то мы придём к неразберихе, нарушится единство измерений.


"Но пока они измеряют колебания атомов с помощью радиоволн".
Эта фраза вызывает недоумение. Кто такие "они"? Если речь идёт о тех КСЧВ, которые в настоящее время используются, то там никаких измерений колебаний нет, они не измеряют, а выдают сигнал заданной частоты, которая определяется свойствами квантовых переходов. Эти устройства являются мерами. Мера в метрологии - это техническое средство, которое воспроизводит физическую величину заданного размера с известной точностью, в отличие от измерительного прибора, который имея на входе какую-то величину, выдаёт потребителю информацию о её размере, в виде значения в установленных единицах. Можно сказать, что функция меры является обратной по отношению к процессу измерения.


"определять местоположение с точностью до нескольких сантиметров". По этому поводу я не буду делать категоричных заявлений, поскольку не занимался профессионально проблемами беззапросной дальнометрии. Однако, своё мнение всё-же выскажу. Мне кажется весьма сомнительным утверждение относительно нескольких сантиметров, точность геопозиционирования зависит отнюдь не только от синхронизации часов на спутниках и наземных базовых станциях, есть много других факторов. Например, относительная точность временной фиксации принятых сигналов в приёмнике потребителя (собственно навигаторе). Или же, учёт задержки сигналов в слоях атмосферы, которая зависит от состояния воздуха: температуры, давления, влажности, загрязнённости. Да, на базовые станции поступает информация о состоянии атмосферы в разных местах, по которым вычисляются поправки, однако, всё учесть невозможно.

[Ömer]

Ни одни часы в мире просто по определению не могут быть точнее "Международного эталона секунды, герца и шкалы времени".

Это разве правда? Ведь секунда определяется в стандарте SI не через эталон, а через физические константы:

SI definition of second is "the duration of 9 192 631 770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the cesium 133 atom"

По-моему, из всех СИшных единиц только килограмм остался определяем через прототип.

[piton]

Меня позабавило, что эталоном времени был выбран 1900 год.

[antic]

Это разве правда?

Это правда

екунда определяется в стандарте SI не через эталон, а через физические константы

И это правда

Меня позабавило, что эталоном времени был выбран 1900 год

Как это год может быть эталоном?
Год - единица времени, а эталон - вещественный объект, реализующий единицу

[piton]

Ну, не сам же я это придумал. Пусть не эталон, но принято так было.

[antic]

Кем принято?

[Bhudh]

надоел уже журналистский псевдотермин "атомные часы"

В Вики тоже псевдожурналистика? (wiki/ru) Атомные часы, туева хуча интервик.

[piton]

кем принято?

Ну не знаю кем, очевидно, компетентными органами. Мол, секунда 1/.............. часть года №1900 от Р.Х.

[antic]

В Вики тоже псевдожурналистика?

Ещё хуже - тинейджеры-онанисты и недотраханные домохозяйки

компетентными органами

Видимо, компетентность у них недостаточная

[sagwa_gae]

Ещё хуже - тинейджеры-онанисты и недотраханные домохозяйки

что-то вы развоевались не на шутку
как тинейджеры-онанисты могут вывести из себя  нанометролога-гаффера