Zegar Długiego Teraz - Clock of the Long Now

Współrzędne : 31.44841°N 104.90384°W 31°26′54″N 104°54′14″W /  / 31.44841; -104.90384

Pierwszy prototyp wystawiony w Muzeum Nauki w Londynie.

Zegar już długo , zwany także zegar 10.000 lat , jest mechaniczny zegar w budowie, który jest zaprojektowany, aby utrzymać czas na 10000 lat. Buduje go Fundacja Długie Teraz . Dwumetrowy prototyp jest wystawiony w Muzeum Nauki w Londynie. Od czerwca 2018 r. dwa kolejne prototypy są wystawione w The Long Now Museum & Store w Fort Mason Center w San Francisco.

Projekt został wymyślony przez Danny'ego Hillisa w 1986 roku. Pierwszy prototyp zegara rozpoczął pracę 31 grudnia 1999 roku, w samą porę, aby pokazać przejście do roku 2000. O północy w sylwestra wskaźnik daty zmienił się z 01999 na 02000, a dzwonek uderzył dwukrotnie.

Konstrukcja produkcja, pierwszego pełnowymiarowy prototyp zegara jest finansowany przez Jeff Bezos jest Bezos Expeditions , z $ 42 milionów i jest na ziemi, która jest właścicielem Bezos w Teksasie.

Cel, powód

Jak powiedział Stewart Brand , członek zarządu fundacji: „Taki zegar, jeśli jest wystarczająco imponujący i dobrze zaprojektowany, uosabia głęboki czas dla ludzi. by stać się ikoną w dyskursie publicznym. Idealnie byłoby, gdyby myślenie o czasie zrobiło to, co zdjęcia Ziemi z kosmosu zrobiły dla myślenia o środowisku. Takie ikony zmieniają sposób myślenia ludzi”.

Projekt

Chcę zbudować zegar, który tyka raz w roku. Ręka stulecia przesuwa się raz na sto lat, a kukułka pojawia się w tysiącleciu. Chcę, żeby kukułka pojawiała się co tysiąc lat przez następne 10 000 lat. Jeśli się pospieszę, powinienem skończyć zegar na czas, żeby zobaczyć, jak kukułka wychodzi po raz pierwszy.

—  Danny Hillis, „Zegar milenijny”, Scenariusze przewodowe, 1995

Podstawowe zasady projektowania i wymagania dotyczące zegara to:

  1. Długowieczność : zegar powinien być dokładny nawet po 10 000 lat i nie może zawierać cennych części (takich jak klejnoty , drogie metale lub specjalne stopy), które mogą zostać zrabowane.
  2. Łatwość konserwacji : Przyszłe pokolenia powinny być w stanie utrzymać działanie zegara, jeśli to konieczne, bez niczego bardziej zaawansowanego niż narzędzia i materiały z epoki brązu .
  3. Przejrzystość : zegar powinien być zrozumiały bez zatrzymywania lub demontażu; żadna funkcjonalność nie powinna być nieprzezroczysta.
  4. Ewolucja : Powinno być możliwe ulepszenie zegara z biegiem czasu.
  5. Skalowalność : Aby upewnić się, że końcowy duży zegar będzie działał prawidłowo, należy zbudować i przetestować mniejsze prototypy.

Kwestią dyskusyjną jest, czy zegar rzeczywiście będzie poddawany ciągłej pielęgnacji i konserwacji przez tak długi czas. Hillis wybrał cel na 10 000 lat, aby mieścił się w granicach prawdopodobieństwa. Istnieją artefakty technologiczne, takie jak fragmenty garnków i koszy, sprzed 10 000 lat, więc istnieje pewien precedens dla artefaktów ludzkich, które przetrwały tak długo, chociaż bardzo niewiele ludzkich artefaktów było stale pielęgnowanych przez ponad kilka stuleci.

Rozważania dotyczące zasilania

Rozważano wiele opcji źródła zasilania zegara, ale większość z nich została odrzucona ze względu na niemożność spełnienia wymagań. Na przykład systemy energii jądrowej i słonecznej naruszałyby zasady przejrzystości i długowieczności. Ostatecznie firma Hillis zdecydowała się wymagać regularnego nakręcania przez człowieka projektu spadającego ciężarka w celu aktualizacji tarczy zegara, ponieważ projekt zegara zakłada już regularną konserwację przez człowieka.

Jednak zegar jest zaprojektowany tak, aby utrzymywać czas nawet wtedy, gdy nie jest nakręcany: „Jeśli nie ma uwagi przez dłuższy czas, Zegar wykorzystuje energię przechwyconą przez zmiany temperatury między dniem a nocą na szczycie góry powyżej, aby zasilać swój czas- do przechowywania aparatury."

Rozważania na temat czasu

Mechanizm taktowania tak długo działającego zegara musi być niezawodny i solidny, a także dokładny. Rozważane, ale odrzucone opcje jako źródła czasu dla zegara obejmowały:

Samodzielne zegary

Większość z tych metod jest niedokładna (zegar będzie powoli tracił poprawny czas), ale są niezawodne (tzn. zegar nie przestanie nagle działać). Inne metody są dokładne, ale nieprzejrzyste (co oznacza, że ​​zegar jest trudny do odczytania lub zrozumienia).

Zdarzenia zewnętrzne, które zegar może śledzić lub dostosowywać za pomocą

Wiele z tych metod jest dokładnych (niektóre cykle zewnętrzne są bardzo jednolite w dużych odstępach czasu), ale zawodnych (zegar może całkowicie przestać działać, jeśli nie będzie prawidłowo śledzić zdarzenia zewnętrznego). Inni mają osobne trudności.

  • dobowy cykl temperatur (zawodny)
  • sezonowy cykl temperaturowy (nieprecyzyjny)
  • siły pływowe (trudne do zmierzenia)
  • Obrotowa rama bezwładnościowa Ziemi (trudna do dokładnego pomiaru)
  • gwiezdne wyrównanie (niepewne z powodu pogody)
  • wyrównanie słoneczne (zawodne ze względu na pogodę)
  • ruch tektoniczny (trudny do przewidzenia i zmierzenia)
  • dynamika orbitalna (trudna do skalowania)

Hillis doszedł do wniosku, że żadne pojedyncze źródło czasu nie jest w stanie spełnić wymagań. Jako kompromis zegar użyje dokładnego, ale zawodnego timera, aby dostosować niedokładny, ale niezawodny timer, tworząc pętlę synchronizacji fazowej .

W obecnej konstrukcji powolny oscylator mechaniczny, oparty na wahadle skrętnym, utrzymuje czas niedokładnie, ale niezawodnie. W południe światło słoneczne, zegar dokładny, ale (ze względu na pogodę) zawodny, skupia się przez soczewkę na kawałku metalu . Metalowe sprzączki i siła wyboczenia przestawiają zegar na południe. Kombinacja może w zasadzie zapewnić zarówno niezawodność, jak i długoterminową dokładność.

Wyświetlanie godziny i daty

Wiele typowych jednostek wyświetlanych na zegarach, takich jak godziny i daty kalendarzowe , może mieć niewielkie znaczenie po 10 000 lat. Jednak każda ludzka kultura liczy dni, miesiące (w jakiejś formie) i lata, z których wszystkie opierają się na cyklach księżycowych i słonecznych. Istnieją również dłuższe cykle naturalne, takie jak 25 765-letnia precesja osi Ziemi . Z drugiej strony, zegar jest wytworem naszych czasów i wydaje się właściwym oddanie hołdu naszym obecnym arbitralnym systemom pomiaru czasu. Ostatecznie wydawało się, że najlepiej pokazać zarówno cykle naturalne, jak i niektóre z obecnych cykli kulturowych.

Środek zegar pokaże pole gwiazda, wskazując zarówno na dzień gwiazdowy i precesji w zodiaku . Wokół tego będzie wyświetlacz pokazujący pozycje Słońca i Księżyca na niebie, a także fazę i kąt Księżyca. Na zewnątrz będzie efemeryczna tarcza, pokazująca rok według naszego obecnego systemu kalendarza gregoriańskiego . Będzie to pięciocyfrowy wyświetlacz, wskazujący bieżący rok w formacie takim jak „02000” zamiast bardziej zwykłego „2000” (aby uniknąć problemu z Y10K ). Hillis i Brand planują, jeśli mogą, dodać mechanizm, dzięki któremu źródło energii generuje tylko tyle energii, aby śledzić czas; jeśli odwiedzający chcą zobaczyć wyświetlany czas, sami musieliby ręcznie dostarczyć trochę energii.

Obliczenia czasu

Rozważane opcje dla części zegara, która przekształca źródło czasu (na przykład wahadło) na jednostki wyświetlania (na przykład wskazówki zegara), obejmują elektronikę , hydraulikę , płynność i mechanikę .

Problem z używaniem konwencjonalnego mechanizmu zębatego (który był standardowym mechanizmem w ubiegłym tysiącleciu) polega na tym, że koła zębate koniecznie wymagają relacji między źródłem taktowania a wyświetlaczem. Wymagana dokładność stosunku wzrasta wraz z czasem pomiaru. (Na przykład przez krótki czas liczba 29,5 dnia na miesiąc księżycowy może wystarczyć, ale w ciągu 10 000 lat liczba 29.5305882 jest znacznie dokładniejszym wyborem.)

Osiągnięcie tak precyzyjnych przełożeń za pomocą kół zębatych jest możliwe, ale niewygodne; podobnie, koła zębate pogarszają się z czasem pod względem dokładności i wydajności z powodu szkodliwego wpływu tarcia . Zamiast tego zegar wykorzystuje binarną logikę cyfrową, zaimplementowaną mechanicznie w sekwencji ułożonych w stos sumatorów binarnych (lub, jak nazywa je ich wynalazca, Hillis, szeregowymi sumatorami bitów ). W efekcie logika konwersji jest prostym komputerem cyfrowym (a dokładniej cyfrowym analizatorem różnicowym ), zaimplementowanym za pomocą mechanicznych kół i dźwigni zamiast typowej elektroniki. Komputer ma 32 bity dokładności, przy czym każdy bit jest reprezentowany przez mechaniczną dźwignię lub kołek, który może znajdować się w jednej z dwóch pozycji. Ta binarna logika może tylko śledzić upływ czasu, jak stoper; aby przeliczyć upływający czas na lokalny czas słoneczny (czyli porę dnia), krzywka odejmuje (lub dodaje do) suwaka krzywki, który przesuwają sumatory.

Kolejną zaletą komputera cyfrowego nad przekładnią jest to, że jest bardziej elastyczny. Na przykład stosunek dnia do lat zależy od rotacji Ziemi, która zwalnia w zauważalnym, ale niezbyt przewidywalnym tempie. Może to wystarczyć np. do przesunięcia fazy Księżyca o kilka dni w ciągu 10 000 lat. Schemat cyfrowy umożliwia dostosowanie tego współczynnika konwersji bez zatrzymywania zegara, jeśli długość dnia zmieni się w nieoczekiwany sposób.

Lokalizacja

Fundacja Long Now kupiła szczyt Mount Washington w pobliżu Ely w stanie Nevada , który jest otoczony przez Park Narodowy Great Basin , w celu trwałego przechowywania pełnowymiarowego zegara po jego zbudowaniu. Będzie się mieścić w szeregu pomieszczeń (najwolniejsze mechanizmy widoczne jako pierwsze) w białych wapiennych klifach, około 10 000 stóp (3000 m) w górę pasma Snake. Suchość terenu, oddalenie i brak wartości ekonomicznej powinny chronić zegar przed korozją, wandalizmem i zabudową. Hillis wybrał ten obszar Nevady po części dlatego, że jest domem dla wielu sosen karłowatych , które, jak zauważa Fundacja, mają prawie 5000 lat. Zegar będzie prawie całkowicie pod ziemią i będzie dostępny tylko dla ruchu pieszego ze wschodu po ukończeniu.

Przed zbudowaniem publicznego zegara w Nevadzie, fundacja buduje pełnowymiarowy zegar o podobnej konstrukcji w górach niedaleko Van Horn w Teksasie . Testowe odwierty podziemnej konstrukcji na tym terenie rozpoczęły się w 2009 roku. Teren znajduje się na terenie należącym do założyciela Amazon.com, Jeffa Bezosa , który również finansuje jego budowę. Wnioski wyciągnięte podczas budowy tego pierwszego zegara na 10 000 lat w pełnej skali będą miały wpływ na ostateczny projekt zegara w Nevadzie.

Inspiracja i wsparcie

Projekt jest wspierany przez Fundację Long Now , która wspiera również szereg innych bardzo długoterminowych projektów, w tym Projekt Rosetta (w celu zachowania języków świata) oraz Projekt Long Bet .

Powieść Neala Stephensona Anathem została częściowo zainspirowana jego zaangażowaniem w projekt, do którego napisał trzy strony szkiców i notatek. Fundacja Long Now sprzedaje ścieżkę dźwiękową do powieści, a zyski przeznaczane są na projekt.

Muzyk Brian Eno nadał w eseju nazwę Zegarowi Długiego Teraz (i ukuł termin „Long Now”); współpracował z Hillisem przy pisaniu muzyki do dzwonków do przyszłego prototypu.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Stewart Brand, Zegar długiej teraźniejszości: czas i odpowiedzialność . Książki podstawowe, 2000, ISBN  0-465-00780-5 .

Zewnętrzne linki