单位电脑上的时间,为什么比我手机上的慢?
临近下班,收拾好物品,准备到点就往外冲,但发现单位电脑上的时间居然比手机上的慢2分钟?!不知道大家有没有这样的经历。
时间是怎么测量的?
早期,古人主要通过观察自然现象来计时,比如昼夜的交替、月相的变化、季节的更替等。这些观测提供了基本的时间概念,最经典的就是根据太阳的活动规律、日常生产活动和生活习惯等归纳出的十二时辰。此外,古人也会用水钟、沙漏等来辅助测量时间,但这些测量方式缺乏准确性。
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随着科技的发展,人们开始使用机械钟表来测量时间。最早的机械钟表是机械振荡钟,它通过钟摆的来回振荡进行计时,摆动周期越稳定,测量精度越高。
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随着原子物理学的发展,人们开始使用原子钟作为时间的基准。国际单位制在1967年将秒的定义与铯原子的振荡周期联系起来,秒被定义为“铯原子基态超精细结构跃迁的9,192,631,770倍的周期”。这样的定义具有高度的稳定性和可重复性,因为铯原子的振荡频率非常稳定且易于测量。
电子钟为什么经常会慢几分钟?
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其实,电子钟最核心的器件是石英晶体振荡器,简称晶振。当电子钟通电时,晶振会产生一个非常稳定的震荡频率(一般来说,晶振的震荡频率非常高),电子钟内部的电路会对这个高频率的信号进行频率分割,得到更适合计时的低频信号。电子钟的内置计数器再对这个低频信号进行计数,以测量经过的时间,最后在电子显示器上显示时间。
压电效应材质的应变片改变形状后产生电压(夸张版示意图)| wikipedia
电子钟的误差来源主要有以下几点:
石英晶体的温度敏感性
电池电量变化
制造精度
校准问题
环境因素
同样联网的设备,时间为什么不一样?
生活中,处处可以看到时间的影子,比如家里的微波炉,办公楼的电梯上都会显示时间,这些设备不像电子钟那样采用晶振的方式去计时,而是采用了别的方式。
传统的微波炉可以通过电网的稳定频率来实现计时功能。我国的电网频率是50Hz, 微波炉只要发现交流电变化了 50个周期,就可以自动记录为1秒。其实,许多家用电器的电子计时都依靠电网的统一频率来保证。频率随着电网负载而变化,按照24小时为一个周期校准一次,保证这些时钟保持长时间准确。
但如果频率持续下降一段时间,就会造成中央供暖定时器、微波炉等设备的电子计时变慢。比如,2018年,欧洲多个国家的电子钟“走慢”了6分钟,该现象长达一个多月,最后发现根本原因是电力供应不足。
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网络延迟
时间同步协议差异
不同设备可能使用不同的时间同步协议,即使是常用的时间同步协议(如NTP),在不同设备上可能配置或实现方式不同,导致时间不一致。
硬件时钟漂移
定期的时间同步
有些设备会定期进行时间同步,而另一些则没有启用这一功能,这也会导致不同设备时间存在差异。
所以下班什么时候可以往外冲,还是要看打卡机上的时间哦~
作者:尹广水,洛桑联邦理工学院通信系统硕士
策划&编辑:小叮当
鸣谢:华东师范大学数据科学与工程学院 讲师 刘小平 为本文提供科学指导
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