👨‍👩‍👧‍👧 😶 🌻 Tanyakan Ethan No. 30: Menghitung Bagian Waktu yang Panjang 🔧 🎮 🤹🏻

Meskipun persahabatan kadang-kadang tampak abadi dan melampaui semua keterbatasan alami, emosi ini ada dalam cengkeraman waktu lebih dari yang lain.
- Robert Hugh Benson

Pembaca bertanya:

Saya menulis fiksi ilmiah, membentuk dunia, dan mengembangkan kerangka waktu proporsi astronomi berdasarkan sifat-sifat tata surya. Alangkah baiknya mendengar pendapat Anda tentang ini.

Sistem astrofisika berubah menjadi jam alami yang sangat baik.

Lagipula, inilah tepatnya yang kita gunakan di Bumi. Rotasi harian planet di sekitar sumbu menunjukkan hari, dan revolusi di orbit di sekitar Matahari adalah tahun. Hampir. Anda tahu, secara teknis ini disebut tahun bintang atau sidereal - waktu yang diperlukan untuk Bumi, Matahari dan bintang-bintang tetap yang jauh untuk kembali tepat ke posisi relatif yang sama. Tetapi kalender kita didasarkan pada tahun tropis, atau waktu yang diperlukan untuk melakukan perjalanan dari satu titik balik musim ke musim lainnya.

gambar

Kedua definisi ini hampir identik dan hanya berbeda 0,07%, tetapi jika Anda mengabaikan perbedaan 6 jam dan 9 menit setiap tahunnya, setiap 700 tahun perubahan musim akan terbalik. Dan sekarang kita hanya memiliki presesi ekuinoks.

gambar

Untuk waktu yang lama, Anda harus melupakan tahun dan hari tropis. Rotasi bumi dan semua planet secara bertahap melambat karena interaksi gravitasi dengan massa lain dari tata surya. Dan kehadiran Bulan memperburuk proses ini, karena hari-hari di Bumi berlangsung dari 6 hingga 8 jam empat miliar tahun yang lalu, dan setelah 4 juta tahun lagi kita tidak perlu tahun kabisat.

Karena itu, kita dapat memilih sebagai ukuran waktu interval yang diperlukan planet ini untuk membuat revolusi dalam orbit astronomis. Tapi mengapa memilih Bumi?

gambar

Kami memiliki delapan planet, dan periode orbitnya adalah sebagai berikut:

Merkurius: 0, 241 tahun Bumi (1/4 tahun Bumi)
Venus: 0,615 (5/8 tahun
Bumi ) Bumi: 1
Mars: 1,889 (3 Venus)
Jupiter Jupiter: 11, 8, planet terberat
Saturnus: 29,5 (2,5 Jupiterian)
Uranus: 84 (hampir 3 Saturnus)
Neptunus: 165 (2 Uranium)

Namun, tidak semua angka ini diketahui dengan akurasi yang cukup. Untuk planet eksternal, mereka hanya diketahui hingga 2 atau 3 digit setelah titik desimal. Tetapi pengukuran waktu, berdasarkan pada sifat-sifat tata surya, memiliki keterbatasan dalam akurasi, durasi dan stabilitas. Ternyata ada arloji yang lebih baik di alam semesta.

gambar

Pulsar milidetik adalah jam alami terbaik di Alam Semesta yang terkenal. Ini adalah bintang-bintang yang runtuh setelah ledakan supernova, dan berubah menjadi bintang neutron. Lebih dari milyaran tahun, rotasi mereka telah dipercepat ke kecepatan sangat cepat - mereka membuat revolusi dalam beberapa milidetik (pada saat yang sama mereka adalah objek massa yang sebanding dengan Matahari). Dan dari kutub mereka, gelombang radio gelombang terbang keluar.

Ketika jet langsung menuju ke kita, kita mendapatkan denyut gelombang radio - itu sebabnya kita menyebutnya sebagai pulsar. Pulsar berputar tercepat dapat ada setidaknya miliaran tahun. Pemegang catatan rotasi yang kita kenal membuat lebih dari 700 putaran per detik.

Ini juga jam tangan paling akurat yang kami temukan. Mereka begitu akurat sehingga tidak berubah dalam satu tahun atau satu miliar tahun. Akurasi mereka mencapai mikrodetik dan berlangsung selama beberapa dekade - yaitu, kita bisa mendapatkan akurasi sekitar 10 ^-15 .

Hanya jam atom paling maju di Bumi yang bekerja lebih baik dari ini - dan karena pulsar dapat ada selama miliaran tahun, sulit untuk dilawannya. Tetapi bagaimana jika Anda membutuhkan sesuatu yang lebih lama dari ini? Ada hal seperti itu.

gambar

Bismut. Apakah Anda memiliki tabel periodik di masa kecil? Saya memiliki sebagai seorang anak, dan saya ingat bismut, unsur ke-83, karena itu adalah unsur terberat dari yang tidak membusuk. Semua elemen lain yang lebih berat dari bismut akan membusuk menjadi lebih ringan. Beberapa ada detik atau pecahan detik, beberapa hari, tahun, ribuan tahun, jutaan dan miliaran. Tapi bismut adalah yang paling sulit di kandang. Sampai tahun 2003

gambar

Bismuth-209 adalah yang paling berumur panjang dari unsur-unsur tidak stabil dan terjadi secara alami yang dikenal umat manusia. Paruhnya adalah sekitar 1,9 * 10 ¹⁹ tahun, yaitu satu miliar kali usia alam semesta.

Oleh karena itu, untuk menghitung waktu yang berlalu dengan akurasi sewenang-wenang, Anda memerlukan jumlah atom bismut-209 yang sewenang-wenang:

atom yang dihitung
menunggu berapa pun waktu
menghitungnya lagi

Mengetahui prinsip peluruhan, seseorang dapat menghitung waktu yang telah berlalu. Pada 2010, sekitar 8.900 ton bismuth-209 ditambang. Usia dunia saat ini adalah 13,8 miliar tahun. Jika kita mengambil seluruh jumlah bismut-209 dan menunggu 13,8 miliar tahun lagi, kita masih memiliki 8 899 999.9955 kg bismut-209. Dan keakuratan di sini dibatasi hanya dengan mengukur waktu paruh dan jumlah atom.

Tetapi jika Anda membutuhkan periode waktu yang lebih lama, maka ini dimungkinkan.

gambar

Tellurium-128 adalah isotop tidak stabil dari elemen ke-52 dari tabel periodik, dan waktu paruh adalah 2,2 * 10 ²⁴ tahun. Ini adalah isotop yang paling lama tidak hidup. Meskipun, mungkin ada yang berumur panjang. Mungkin petunjuk yang sama tidak stabil - hanya saja Semesta belum berumur bertahun-tahun sehingga bisa diketahui.

Jika saya perlu mengukur waktu, maka sangat mungkin untuk menggunakan tata surya. Untuk objek astrofisika, pulsar akan lebih cocok. Dan jika Anda pergi ke suatu tempat, maka bawa atom tidak stabil dengan Anda. Jika Anda dapat membuat perhitungan yang diperlukan, Anda dapat mengukur waktu dengan akurat. Cukup bawa elemen yang tepat dengan waktu paruh yang tepat.

Tanyakan Ethan No. 30: Menghitung Bagian Waktu yang Panjang

More articles: