تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
Eternal Clocks?
المؤلف:
Franklin Potter and Christopher Jargodzki
المصدر:
Mad about Modern Physics
الجزء والصفحة:
p 15
3-10-2016
279
Eternal Clocks?
There are laser and atomic clocks in special laboratory environments that are accurate to one second in 300 million years! Yet their lifetimes are typically less than 30 years. Some wristwatches run longer! There are mechanical clocks in development that could last about 10,000 years! But they would need periodic winding. Why do the laser and atomic clocks have such short lifetimes? How might one build a mechanical clock that would survive so long?
Answer
The laser clocks and the atomic clocks must maintain a vacuum within a reasonably small range of parameters to function accurately. The temperature and pressure must be maintained within a certain tolerance because temperature fluctuations or pressure fluctuations could bring about inaccuracies. Even the outgassing of atoms and molecules from the container walls can create severe problems for some designs. Certainly, improvements will be made to ensure longer lifetimes and more robust timepieces. But maintaining vacuums, low temperatures, and so on, for decades and centuries will be constant problems in these sophisticated systems.
Whether a 10,000-year (or even a 1,000-year!) mechanical clock will ever exist and can stand the test of time and environment is doubtful. A group of engineers and futurists are presently developing such a clock containing a stack of rotating metal rings connected to a torsion pendulum. Periodic winding will be required, perhaps once a year or so.
No special environment is needed, although the assumption seems to be that a standard atmosphere with limited pollutant content is a reasonable expectation. We do know from a variety of scientific research projects that the oxygen concentration in the atmosphere has been very nearly constant at 21 percent for millions of years, so the rusting rate of the exposed metal can be predicted. But we do not know what future chemistry will bring. Even a local environmental disaster such as excess acidity in the air from volcanic eruptions, a chemical explosion, or careless disposal could shorten the life span of the clock dramatically.