Ceas mecanic conceput pentru a menține timpul timp de 10.000 de ani

Coordonatele:

Primul prototip, expus la Muzeul Științei din Londra.

Ceasul lungului acum, numit și Ceas de 10.000 de ani, este un mecanic ceas în construcție, conceput pentru a menține timpul timp de 10.000 de ani. Este construit de Fundația Long Now. Un prototip de doi metri este expus la Muzeu de ștință în Londra. Începând din iunie 2018 , încă două prototipuri sunt expuse la The Long Now Museum & Store la Centrul Fort Mason în San Francisco.

Proiectul a fost conceput de Danny Hillis în 1986. Primul prototip al ceasului a început să funcționeze la 31 decembrie 1999, tocmai la timp pentru a afișa tranziția la anul 2000. La miezul nopții de Revelion, indicatorul de dată s-a schimbat de la 01999 la 02000, iar zgomot lovit de două ori.

Fabricarea și construcția șantierului primului ceas prototip pe scară largă sunt finanțate de Jeff Bezos's Expediții Bezos, cu 42 de milioane de dolari, și se află pe un teren pe care Bezos îl deține în Texas.[1]

Scop

În cuvintele lui Stewart Brand, membru al consiliului fondator al fundației, "Un astfel de ceas, dacă ar fi suficient de impresionant și bine conceput, ar întruchipa timp profund pentru oameni. Ar trebui să fie carismatic de vizitat, interesant de gândit și suficient de celebru pentru a deveni iconic în public În mod ideal, ar face pentru gândirea la timp ceea ce au făcut fotografiile Pământului din spațiu pentru gândirea la mediu. Astfel de icoane reformulează modul în care oamenii gândesc. "[2]

Proiecta

Vreau să construiesc un ceas care să bifeze o dată pe an. Mâna secolului avansează o dată la o sută de ani, iar cucul iese în mileniu. Vreau ca cucul să iasă în fiecare mileniu pentru următorii 10.000 de ani. Dacă mă grăbesc, ar trebui să termin ceasul la timp pentru a vedea cucul ieșind pentru prima dată. Danny Hillis, „Ceasul Mileniului”, Scenarii cu fir, 1995

Principiile de bază și cerințele de proiectare pentru ceas sunt:[3]

Longevitate: Ceasul trebuie să fie precis chiar și după 10.000 de ani și nu trebuie să conțină piese valoroase (cum ar fi bijuterii, metale scumpe sau aliaje speciale) care ar putea fi jefuite. Mentenabilitate: Generațiile viitoare ar trebui să poată menține ceasul funcțional, dacă este necesar, cu nimic mai avansat decât Epoca de bronz instrumente și materiale. Transparenţă: Ceasul ar trebui să fie de înțeles fără a-l opri sau dezasambla; nicio funcționalitate nu ar trebui să fie opacă. Evoluabilitate: Ar trebui să fie posibilă îmbunătățirea ceasului în timp. Scalabilitate: Pentru a vă asigura că ultimul ceas mare va funcționa corect, trebuie construite și testate prototipuri mai mici.

Este discutabil dacă ceasul va primi efectiv îngrijire și întreținere pentru o perioadă atât de lungă de timp. Hillis a ales ca obiectivul de 10.000 de ani să fie doar în limitele plauzibilității. Există artefacte tehnologice, cum ar fi fragmente de ghivece și coșuri, din 10.000 de ani în trecut, deci există un precedent pentru artefacte umane care au supraviețuit atât de mult, deși foarte puține artefacte umane au fost îngrijite continuu de mai bine de câteva secole.

Considerații de putere

Multe opțiuni au fost luate în considerare pentru sursa de alimentare a ceasului, dar majoritatea au fost respinse din cauza incapacității lor de a îndeplini cerințele. De exemplu, energie nucleara și energie solara sistemele ar încălca principiile transparenței și longevității. În cele din urmă, Hillis a decis să solicite înfășurarea umană regulată a unui design de greutate în scădere pentru actualizarea feței ceasului, deoarece designul ceasului presupune deja o întreținere regulată a omului.

Cu toate acestea, ceasul este conceput pentru a menține timpul chiar și atunci când nu este înfășurat: „Dacă nu există atenție pentru perioade lungi de timp, ceasul folosește energia captată de schimbările de temperatură între zi și noapte pe vârful muntelui de deasupra pentru a-și alimenta timpul - aparate de păstrare. "[4]

Considerații de sincronizare

Mecanismul de sincronizare pentru un astfel de ceas de lungă durată trebuie să fie fiabil și robust, precum și precis. Opțiunile luate în considerare, dar respinse ca surse de sincronizare pentru ceas, includeau:[3][5]

Ceasuri autonome

Majoritatea acestor metode sunt inexacte (ceasul va pierde încet ora corectă), dar sunt fiabile (adică ceasul nu va înceta brusc să funcționeze). Alte metode sunt exacte, dar opace (ceea ce înseamnă că ceasul este greu de citit sau de înțeles).

Evenimente externe pe care ceasul le-ar putea urmări sau regla

Multe dintre aceste metode sunt exacte (unele cicluri externe sunt foarte uniforme pe perioade uriașe de timp), dar nesigure (ceasul ar putea înceta să funcționeze complet dacă nu reușea să urmărească corect evenimentul extern). Alții au dificultăți separate.

Hillis a concluzionat că nicio sursă unică de sincronizare nu poate îndeplini cerințele. Ca un compromis, ceasul va folosi un temporizator nesigur, dar precis pentru a ajusta un temporizator inexact, dar fiabil, creând un buclă blocată în fază.

În designul actual, un oscilator mecanic lent, bazat pe un pendul torsional, menține timpul inexact, dar fiabil. La prânz, lumina de la Soare, un temporizator care este precis, dar (din cauza vremii) nesigur, este concentrată pe un segment de metal printr-un obiectiv. Cataramele metalice și forța de flambare resetează ceasul până la prânz. Combinația poate, în principiu, să ofere atât fiabilitate, cât și precizie pe termen lung.

Multe dintre unitățile obișnuite afișate pe ceasuri, cum ar fi orele și calendar datele, pot avea o semnificație mică după 10.000 de ani. Cu toate acestea, fiecare cultură umană contează zile, luni (într-o anumită formă) și ani, care se bazează pe cicluri lunare și solare. Există, de asemenea, cicluri naturale mai lungi, cum ar fi cele 25.765 de ani precesiunea axei Pământului. Pe de altă parte, ceasul este un produs al timpului nostru și pare potrivit să aducem un omagiu sistemelor noastre arbitrare actuale de măsurare a timpului. În cele din urmă, mi s-a părut cel mai bine să afișăm atât ciclurile naturale, cât și unele dintre ciclurile culturale actuale.

Centrul ceasului va afișa un câmp stelar, indicând atât zi siderală si precesiune din zodiac. În jurul acesteia va fi un afișaj care prezintă pozițiile Soarelui și Lunii pe cer, precum și fază și unghiul Lunii. În afara acestui lucru va fi efemer cadran, care arată anul în funcție de curentul nostru calendar gregorian sistem. Acesta va fi un afișaj format din cinci cifre, indicând anul curent într-un format ca „02000” în loc de „2000” mai obișnuit (pentru a evita o Problema Y10K). Hillis și Brand intenționează, dacă pot, să adauge un mecanism prin care sursa de energie generează doar suficientă energie pentru a ține evidența timpului; dacă vizitatorii vor să vadă timpul afișat, ar trebui să furnizeze manual niște energie.

Calcule de timp

Opțiunile luate în considerare pentru partea de ceas care convertește sursa de timp (de exemplu, un pendul) în unități de afișare (de exemplu, mâinile ceasului) includ Electronică, hidraulică, fluidice, și mecanica.

O problemă cu utilizarea unui convențional tren de viteze (care a fost mecanismul standard pentru mileniul trecut) este că uneltele necesită în mod necesar o relație de raport între sursa de sincronizare și afișaj. Precizia necesară a raportului crește cu timpul de măsurat. (De exemplu, pentru o perioadă scurtă de timp, numărul de 29,5 zile pe lunar, lună poate fi suficient, dar peste 10.000 de ani numărul 29.5305882 este o alegere mult mai precisă.)

Realizarea unor astfel de rapoarte precise cu unelte este posibilă, dar incomodă; în mod similar, angrenajele se degradează în timp în precizie și eficiență din cauza efectelor dăunătoare ale frecare. În schimb, ceasul folosește logica digitală binară, implementată mecanic într-o secvență de adunatoare binare stivuite (sau așa cum le numește inventatorul lor, Hillis, adăugători de biți în serie). De fapt, logica de conversie este un simplu computer digital (mai precis, un digital analizor diferențial), implementat cu roți mecanice și pârghii în loc de electronice tipice. Calculatorul are 32 de biți de precizie,[2] cu fiecare bit reprezentat de o pârghie mecanică sau știft care poate fi în una din cele două poziții. Această logică binară poate urmări doar timpul scurs, ca un cronometru; pentru a converti de la timpul scurs la cel solar local (adică ora din zi), a cam scade din (sau adaugă) glisorul camului, pe care se deplasează adunatoarele.

Un alt avantaj al computerului digital asupra trenului de transmisie este că este mai evoluabil. De exemplu, raportul dintre zi și ani depinde de rotația Pământului, care încetinește cu o rată vizibilă, dar nu foarte previzibilă. Acest lucru ar putea fi suficient pentru a arunca, de exemplu, faza Lunii cu câteva zile peste 10.000 de ani. Schema digitală permite ajustarea raportului de conversie, fără a opri ceasul, dacă lungimea zilei se schimbă într-un mod neașteptat.

Locație

Fundația Long Now a achiziționat topul Muntele Washington lângă Ely, Nevada, care este înconjurat de Parcul Național Great Basin, pentru stocarea permanentă a ceasului de dimensiuni mari, odată ce acesta este construit. Acesta va fi găzduit într-o serie de camere (cele mai lente mecanisme vizibile mai întâi) în stâncile albe de calcar, la aproximativ 3.000 de picioare (3.000 m) în zona Serpilor. Uscarea, îndepărtarea și lipsa valorii economice a site-ului ar trebui să protejeze ceasul de coroziune, vandalism și dezvoltare. Hillis a ales această zonă din Nevada, în parte, deoarece găzduiește o serie de pini pitici de bristleconă, despre care Fundația notează că au aproape 5.000 de ani. Ceasul va fi aproape în totalitate subteran și va fi accesat doar de traficul rutier din est odată finalizat.

Înainte de a construi ceasul public în Nevada, fundația construiește un ceas pe scară largă cu un design similar într-un munte din apropiere Van Horn, Texas. Forajul de testare pentru construcția subterană a acestui site a început în 2009. Site-ul se află pe o proprietate deținută de fondatorul Jeff Bezos, care finanțează și construcția sa. Lecțiile învățate în construcția acestui prim ceas pe scară largă de 10.000 de ani vor informa proiectarea finală a ceasului din Nevada.

Inspirație și sprijin

Proiectul este susținut de Fundația Long Now, care sprijină, de asemenea, o serie de alte proiecte pe termen foarte lung, inclusiv Proiectul Rosetta (pentru a păstra limbile lumii) și Proiectul Long Bet.

Neal Stephensonromanul lui Anathem a fost parțial inspirat de implicarea sa în proiect, la care a contribuit cu trei pagini de schițe și note.[6][7] Fundația Long Now vinde o coloană sonoră pentru roman, cu profituri pentru proiect.[8][9]

Muzician Brian Eno i-a dat numele Ceasului Long Now (și a inventat termenul „Long Now”) într-un eseu;[10] a colaborat cu Hillis la scrierea de muzică pentru clopoțel pentru un viitor prototip.

Vezi si

Referințe

Lecturi suplimentare