Kust tuleb aeg? 0



clock-02-1373852-mAeg – seda on alati kas liiga vähe, tehes midagi meeldivat, või liiga palju, näiteks oodates. Meie nutikad seadmed aga ennast sellistest asjadest häirida ei lase, nemad tiksuvad omasoodu. Kuid kust saavad meie telefonid ja arvutid täpse aja? Ja mida täpne aeg endast täpsemalt ikkagi kujutab? Vaatame järgi.

Läheneva aastavahetuse eel on kindlasti paljude jaoks oluline täpse kella teada saamine. Seekordses artiklis annamegi ülevaate aja kui füüsikalise nähtuse rollist elektroonikaseadmetes ja uurime, kuidas täpne aeg meie seadmeteni üldse jõuab.

Mis on aeg?

Kui jätta siinkohal kõrvale kõikvõimalikud filosoofilised lähenemised ja keskendudes ajale kui füüsikalisele nähtusele, defineeritakse aega kui üht osa meie maailmaruumist, täpsemalt ühe dimensioonina neljadimensioonilisest aeg-ruumi mõistest. Aeg koosneb minevikust, olevikust ja tulevikust ja omab suunda – teisisõnu, aeg väljendab meie jaoks füüsikaliste muutuste jälgimist mingi vahemiku hetkel.


Kuidas aega mõõdetakse?

AtomNagu öeldud, saab aega defineerida läbi teatud füüsikaliste muutuste registreerimise. Kui juba aegade algusest on meie oluliseimaks ajanäitajaks olnud päikese liikumine taevavõlvil ehk päevavalgus, siis täna vajame me juba oluliselt täpsemaid ja lühemaid ajaühikuid.

Kõige täpsemat aega näitavad meile aatomkellad, mille nimi paljastab juba antud kella olemuse – nimelt mõõdab selline kell ajaühikuid aatomi elektronide energiatasemete muutuste lugemise põhjal. Kuna need muutused toimuvad väga korrapäraselt, annabki selline meetod meile nende muutuste kokkulugemisel võimaluse ajaühiku defineerimiseks.

Sellest üksi on aga vähe kasu, kui me need kokkuloetud ühikud jääksid üldsusele kättesaamatuks. Selle lahendamiseks on appi võetud üle maailma kehtivad ajastandardid, milledest peamine on UTC ehk koordineeritud universaalne aeg (tuleneb prantsuse keelest: temps universel coordonné). UTC aega arvestavad teadlased aatomkella(de) põhjal (lisades sinna Maa asukohta Päikese suhtes) ning selle järgi reguleeritakse kogu maailma aega ja kelli (nn etalon).

Kindlasti on meile tuntud ka veel teinegi ajastandard: GMT ehk Greenwich Mean Time. Sisuliselt on see standard üks-ühele UTC-ga, kuid teaduslik kogukond ei tegele enam selle täpse defineerimisega. Greenwichi aeg on aga endiselt kasutusel ning väljendab Londonis asuva Kuningliku Observatooriumi päikeseaega. Britid on ennast seega tõepoolest maailma nabaks sättinud – maakera kesköö ja –päev asub Greenwich’is ja seda ajavööndit tähistatakse UTC +0 või GMT +0- ga.

Kuidas aeg meie seadmetesse jõuab?

USA Mereväe Observatooriumi aatomkell
USA Mereväe Observatooriumi aatomkell

Aeg ja selle täpne mõõtmine on meie digitaalsete seadmete töö üheks aluseks – nimelt on kogu IT-maailm loodud teatud ajaintervallide vaheldumisele, mille käigus lahendatakse ja saadakse vastuseid erinevatele matemaatilistele arvutustele ja kuvatakse need tulemused siis ekraanile, kui väga lihtsustatult seletada. Ajavahemik, millest siinkohal räägime, on üks töötakt, teisisõnu tuntud ka kui protsessori juures kasutatud MHz või GHz tähisega sagedus. Selline lahendus poleks aga ilma täpse ajavahemikuta võimalik.

Sama lugu on ka kõikvõimalike võrkudega: selleks, et oleks võimalik erinevate seadmete omavaheline suhtlus, peavad kõik seadmed olema teadlikud mingisugusest ühisest ja kõigile ühesugusest ajaühikust – siinkohal tulebki appi UTC ajastandard.

Seega on igasuguse võrgu aluseks, olgu see interneti-, mobiili- või mis tahes muu võrk, ühine ajastandard ja selle jagamine kõigile seadmetele. Näiteks mobiilivõrkudes antakse seadmele võrku registreerudes teada täpne aeg, mis selles võrgus kasutusel on (see on ka seadme kella-aja näidu aluseks).

Kuigi standard, mille alusel võrgus olevatele seadmetele kellaeg edastatakse, võib sõltuvalt võrgust olla erinev (interneti-, mobiili-, raadiovõrk jne), kasutatakse alati kindlat hierarhiat ehk struktuuri – igas võrgus on etalonkell, mille näit edastatakse teistele seadmetele ja alamvõrkude etalonkelladele.

Kuidas Internetist õiget aega leida?

calib

Kes soovib oma arvuti kella võimalikult täpseks keerata, võiks pöörduda ametlike ajaserverite poole. Näiteks on Eesti tasemel igal võrguoperaatoril olemas oma etalonkell, mida nimetatakse ajaserveriks. Kes soovib ülevaadet Eesti ajaserveritest, soovitan kindlasti põhjalikult tutvuda Kuutõrvaja wikiga, mis asub siin: http://kuutorvaja.eenet.ee/wiki/Arvuti_kellaaeg.

Teine võimalus täpse kella-aja vaatamiseks/seadmiseks on internetis leiduvate ajaserveri teenusepakkujate poolt loodud tarkvara kasutamine. Näiteks pakub NIST (National Institute of Standards and Technology) pisikest programmi, mille ülesanne ongi Sinu arvutikella sünkroniseerimine täpsemate ajaserveritega. Sarnast rakendust Windows’ile pakub ka www.worldtimeserver.com veebilehekülg ning samal lehel on võimalik jälgida ka täpset Eesti kella-aega:  http://www.worldtimeserver.com/current_time_in_EE.aspx

Mis puutub aga mobiilse seadme kella-aega, siis siinkohal on mõistlik usaldada Sinu võrguoperaatori poolt antud kella-aega – see on minutipealt täpne. Kindlustamaks, et Sinu mobiilseade võrgu aega kasutab, ava Kella ja Kuupäeva sätted ning kinnita Võrguoperaatori kellaaja kasutamise valik. Kes tahab aga veenduda kella-aja õigsuses, võib näiteks Android platvormil kasutada Time Calibratori nimelist rakendust, mille leiab Google Play Store’ist siit.


Autorist

Sander Hüüs

Sander Hüüs

Kirjutan väga erinevatel teemadel, peamiselt programmidest (nii arvutitele kui telefonidele), tarkvaramaailma uudistest ning internetiteenustest. Kõige olulisemaks pean kirjutamisel lihtsust ja ülevaatlikkust, et teksti oleks mõnus lugeda.

Autori teised artiklid

Kommentaarid