Часы долгого времени - Clock of the Long Now

Координаты : 31.44841 ° N 104.90384 ° W 31 ° 26′54 ″ с.ш., 104 ° 54′14 ″ з.д. /  / 31.44841; -104,90384

Первый прототип, выставленный в Музее науки в Лондоне.

Часы Long Now , которая также называется 10000 года часы , механические часы под строительством, которое предназначено , чтобы сохранить время в течение 10000 лет. Его возводит Фонд « Долгое время» . Двухметровый прототип выставлен в Музее науки в Лондоне. По состоянию на июнь 2018 года еще два прототипа выставлены в магазине The Long Now Museum & Store в Центре Форт-Мейсон в Сан-Франциско.

Проект был задуман Дэнни Хиллисом в 1986 году. Первый прототип часов начал работать 31 декабря 1999 года, как раз вовремя, чтобы отобразить переход к 2000 году. В полночь в канун Нового года индикатор даты изменился с 01999 на 02000, и дважды прозвенел звонок .

Производство и стройплощадку первого полномасштабного прототипа часов финансируется Джефф Безос «s Безос Экспедиции , с $ 42 млн, а на земле , которую Безос владеет в Техасе.

Цель

По словам Стюарта Брэнда , члена совета-учредителя фонда: «Такие часы, если они будут достаточно впечатляющими и хорошо спроектированными, будут олицетворять глубокое время для людей. Они должны быть харизматичными для посещения, интересными для размышлений и достаточно известными. стать культовым в общественном дискурсе. В идеале, это было бы для размышлений о времени, как фотографии Земли из космоса сделали для размышлений об окружающей среде. Такие значки переосмысливают образ мышления людей ».

Дизайн

Я хочу построить часы, которые тикают раз в год. Стрелка века продвигается каждые сто лет, а кукушка выходит на тысячелетие. Я хочу, чтобы кукушка появлялась каждое тысячелетие в течение следующих 10 000 лет. Если я потороплюсь, я должен закончить часы вовремя, чтобы впервые увидеть, как кукушка вылезла наружу.

-  Дэнни Хиллис, «Часы тысячелетия», Wired Scenarios, 1995.

Основные принципы конструкции и требования к часам:

  1. Долговечность : часы должны быть точными даже через 10 000 лет и не должны содержать ценных деталей (например, драгоценных камней , дорогих металлов или специальных сплавов), которые могут быть украдены.
  2. Ремонтопригодность : будущие поколения должны иметь возможность поддерживать часы в рабочем состоянии, если это необходимо, используя только инструменты и материалы бронзового века .
  3. Прозрачность : часы должны быть понятными без остановки и разборки; никакая функциональность не должна быть непрозрачной.
  4. Эволюционируемость : со временем можно будет улучшать часы.
  5. Масштабируемость : чтобы гарантировать, что последние большие часы будут работать должным образом, необходимо построить и протестировать меньшие прототипы.

Вопрос о том, действительно ли часы будут получать постоянный уход и обслуживание в течение такого длительного времени, является спорным. Хиллис выбрал цель на 10 000 лет, чтобы она находилась в пределах правдоподобия. Существуют технологические артефакты, такие как фрагменты горшков и корзин, датируемые 10 000 лет назад, поэтому есть некоторый прецедент, когда человеческие артефакты сохранились так долго, хотя очень немногие человеческие артефакты непрерывно обрабатывались на протяжении более нескольких столетий.

Соображения относительно мощности

Было рассмотрено множество вариантов источника питания часов, но большинство было отклонено из-за их неспособности соответствовать требованиям. Например, ядерная энергия и солнечные энергетические системы нарушат принципы прозрачности и долговечности. В конце концов, Хиллис решил потребовать регулярного наматывания человеком конструкции падающего груза для обновления циферблата, потому что конструкция часов уже предполагает регулярное обслуживание человеком.

Однако часы предназначены для отсчета времени, даже когда они не заводятся: «Если нет внимания в течение длительного периода времени, Часы используют энергию, улавливаемую изменениями температуры между днем ​​и ночью на вершине горы выше, для обеспечения своего времени. удерживающий аппарат ".

Соображения по срокам

Механизм синхронизации для таких долговечных часов должен быть надежным, прочным и точным. Варианты, которые были рассмотрены, но отвергнуты в качестве источников отсчета времени для часов, включали:

Автономные часы

Большинство этих методов неточны (часы будут медленно терять правильное время), но надежны (то есть часы не перестанут работать внезапно). Другие методы точны, но непрозрачны (это означает, что часы трудно читать или понимать).

Внешние события, которые часы могут отслеживать или корректировать

Многие из этих методов точны (некоторые внешние циклы очень однородны в течение огромных промежутков времени), но ненадежны (часы могут полностью перестать работать, если они не смогут должным образом отследить внешнее событие). У других есть отдельные трудности.

  • суточный температурный цикл (ненадежно)
  • сезонный температурный цикл (неточно)
  • приливные силы (трудно измерить)
  • Вращающаяся инерциальная рамка Земли (трудно измерить точно)
  • звездное выравнивание (ненадежно из-за погоды)
  • выравнивание по солнечному свету (ненадежно из-за погоды)
  • тектоническое движение (трудно предсказать и измерить)
  • орбитальная динамика (сложно масштабировать)

Хиллис пришел к выводу, что ни один источник хронометража не может удовлетворить требованиям. В качестве компромисса часы будут использовать точный, но ненадежный таймер для настройки неточного, но надежного таймера, создавая цикл фазовой автоподстройки частоты .

В нынешней конструкции медленный механический осциллятор, основанный на крутильном маятнике, показывает время неточно, но надежно. В полдень свет от Солнца, таймер, который является точным, но ненадежным (из-за погодных условий), концентрируется на металлическом сегменте через линзу . Металлические пряжки и сила изгиба сбрасывают часы на полдень. Комбинация в принципе может обеспечить как надежность, так и долгосрочную точность.

Отображение времени и даты

Многие из обычных единиц, отображаемых на часах, такие как часы и календарные даты, могут иметь мало значения через 10 000 лет. Однако каждая человеческая культура считает дни, месяцы (в той или иной форме) и годы, и все они основаны на лунных и солнечных циклах. Существуют также более длительные естественные циклы, такие как прецессия земной оси в 25 765 лет . С другой стороны, часы - продукт нашего времени, и кажется уместным отдать дань уважения нашим нынешним произвольным системам измерения времени. В конце концов, показалось, что лучше всего отобразить как природные циклы, так и некоторые из текущих культурных циклов.

Центр часов покажет звездное поле, указывающее как сидерический день и прецессию в Зодиаке . Вокруг него будет дисплей, показывающий положение Солнца и Луны на небе, а также фазу и угол наклона Луны. Снаружи будет эфемерный циферблат, показывающий год по нашей нынешней системе григорианского календаря . Это будет пятизначный дисплей, показывающий текущий год в формате вроде «02000» вместо более обычного «2000» (чтобы избежать проблемы с Y10K ). Хиллис и Бренд планируют, если смогут, добавить механизм, с помощью которого источник энергии вырабатывает достаточно энергии, чтобы отслеживать время; если посетители хотят видеть отображаемое время, им придется вручную подавать немного энергии.

Расчет времени

Варианты, рассматриваемые для части часов, которая преобразует источник времени (например, маятник) в единицы отображения (например, стрелки часов), включают электронику , гидравлику , гидравлику и механику .

Проблема с использованием традиционной зубчатой ​​передачи (которая была стандартным механизмом на протяжении последнего тысячелетия) заключается в том, что для зубчатых колес обязательно требуется соотношение отношения между источником синхронизации и дисплеем. Требуемая точность соотношения увеличивается с увеличением времени измерения. (Например, на короткий период времени может хватить 29,5 дней в лунном месяце , но за 10 000 лет число 29,5305882 будет гораздо более точным выбором.)

Достижение таких точных передаточных чисел с помощью шестерен возможно, но неудобно; Точно так же шестерни со временем теряют точность и эффективность из-за пагубного воздействия трения . Вместо этого часы используют двоичную цифровую логику, механически реализованную в виде последовательности сложенных двоичных сумматоров (или, как их изобретатель, Хиллис, называет их последовательными битовыми сумматорами ). Фактически, логика преобразования представляет собой простой цифровой компьютер (точнее, цифровой дифференциальный анализатор ), реализованный с механическими колесами и рычагами вместо типичной электроники. Компьютер имеет 32 бита точности, каждый бит представлен механическим рычагом или штифтом, который может находиться в одном из двух положений. Эта двоичная логика может отслеживать только прошедшее время, как секундомер; чтобы преобразовать прошедшее в местное солнечное время (то есть время дня), кулачок вычитает (или добавляет) ползунок кулачка, который перемещают сумматоры.

Еще одно преимущество цифрового компьютера перед зубчатой ​​передачей состоит в том, что он более гибок. Например, соотношение дней и лет зависит от вращения Земли, которое замедляется с заметной, но не очень предсказуемой скоростью. Этого может быть достаточно, например, чтобы сбить фазу Луны на несколько дней за 10000 лет. Цифровая схема позволяет регулировать этот коэффициент преобразования, не останавливая часы, если продолжительность дня неожиданно изменится.

Место нахождения

Фонд Long Now приобрел вершину горы Вашингтон недалеко от Эли, штат Невада , которая окружена национальным парком Грейт-Бейсин , для постоянного хранения полноразмерных часов после их постройки. Он будет размещен в нескольких комнатах (сначала будут видны самые медленные механизмы) в белых известняковых скалах, примерно в 3000 м вверх по Змеиному хребту. Сухость, удаленность и отсутствие экономической ценности участка должны защитить часы от коррозии, вандализма и развития. Хиллис выбрал этот район Невады отчасти потому, что он является домом для ряда карликовых сосен , которым, как отмечает Фонд, почти 5000 лет. Часы будут почти полностью под землей, и когда они будут завершены, добраться до них можно будет только пешком с востока.

Прежде чем построить общественные часы в Неваде, фонд строит полноразмерные часы аналогичной конструкции в горе недалеко от Ван Хорна, штат Техас . Пробное бурение для подземного строительства на этом участке было начато в 2009 году. Участок находится на территории, принадлежащей основателю Amazon.com Джеффу Безосу , который также финансирует его строительство. Уроки, извлеченные при создании этих первых полномасштабных часов, рассчитанных на 10 000 лет, станут основой окончательного дизайна часов в Неваде.

Вдохновение и поддержка

Проект поддерживается фондом Long Now Foundation , который также поддерживает ряд других очень долгосрочных проектов, включая проект Rosetta (по сохранению языков мира) и проект Long Bet .

Роман Нила Стивенсона « Анафема» был частично вдохновлен его участием в проекте, в котором он внес три страницы зарисовок и заметок. Фонд Long Now продает саундтрек к роману, а прибыль направляется проекту.

Музыкант Брайан Ино дал часам долгого времени название (и придумал термин «долгое время») в эссе; он сотрудничал с Хиллисом в написании музыки для курантов для будущего прототипа.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Стюарт Брэнд, Часы долгого времени: время и ответственность . Основные книги, 2000, ISBN  0-465-00780-5 .

внешние ссылки