ajanmittauksen

Ajanmittaus on ajan mittaamisen tiede ja käytäntö, jonka tavoitteena on määrittää, mitata ja varmistaa ajan yhdenmukaisuus sekä sen vertailukelpoisuus eri järjestelmien välillä. Ajan mittaaminen yhdistää fyysiset ilmiöt, mittausmenetelmät ja standardoinnin, ja sitä tarvitaan muun muassa navigoinnissa, telekommunikaatiossa, finanssialalla sekä tieteellisessä tutkimuksessa.

Perusyksikkö on sekunti. Sekunti määriteltiin vuonna 1967 cesium-133-atomin hyperfinen siirtymän taajuuden 9 192 631 770 värähdyksen mukaan. Tämä määritelmä ohjaa nykyaikaista ajamittausta. Vuoden 2019 SI-uudelleen määrittely ei muuttanut sekunnin perusmääritystä, vaan toi parannuksia muiden yksiköiden määritelmiin ja toteutukseen, jotta tarkkuus ja vakaus paranisivat edelleen.

Time scales ja synkronointi: Kansainvälinen atominen aika (TAI) koostuu monien laboratorioiden atomikelloista muodostetusta jatkuvasta ajan normaaleista. UTC on TAI:n käytännön päivitetty versio, johon lisätään karkaussekunteja, jotta UTC pysyy mahdollisimman lähellä maapallon pyörimisnopeutta vaikuttavaa UT1-aikaa. UT1 kuvaa Maapallon pyörimisnopeuden vaihtelua.

Aikakellot: historiallisesti käytettiin aurinko- ja vesikelloja sekä mekaanisia ja heilurikelloja. Nykyisin suurin osa ajanmittauksesta perustuu kvartsikelloihin tai atomikelloihin; tutkimuksessa kehitetään ja käytetään entistä tarkempia optisia kelloja, kuten strontium- ja ytterbium-pohjaisia.

Sovellukset ja organisaatiot: Ajanmittaus mahdollistaa tarkat aikaviitteet esimerkiksi GPS- ja muille satelliittinavigaatiojärjestelmille sekä tele- ja rahoitusverkkojen synkronoinnille. Kansainvälinen mittauslaitos BIPM sekä CIPM hallinnoivat ja koordinoivat TAI:n, UTC:n ja yleisen ajan standardointia.