Jak działa zegar na 10 000 lat

W miarę zbliżania się nowego tysiąclecia ludzie na całym świecie przewidywali problemy z awariami systemów komputerowych . Zamiast pisać oprogramowanie, które używało czterocyfrowych kodów roku, pierwsi programiści komputerowi ograniczyli się do używania dwóch liczb, aby utrzymać małe rozmiary plików programu. Jednak wielu zastanawiało się, czy światowa infrastruktura komputerowa ulegnie awarii z powodu tzw. problemu Y2K . Pozostawiona bez korekty, o północy 1 stycznia 2000 r. praktyka ta spowodowała, że ​​wiele komputerów uwierzyłoby, że w rzeczywistości data to 1 stycznia 1900 r. W rezultacie dni poprzedzające przełom wieków były napięte, ponieważ ludzie czekali, aby zobaczyć co by się stało. Organizacje wydały miliony dolarów na naprawienie problemu, a Y2K pojawiło się i zniknęło bez poważnych problemów.

Jeśli Y2K coś nam pokazał, ujawniło to, jak krótkowzroczna może być czasami rasa ludzka. Ale nie wszyscy odmawiali patrzenia w przyszłość. Już w latach 70. informatyk Danny Hillis zastanawiał się, co czeka go po 1999 roku. W 01996 (to nie jest literówka, jak zobaczycie za chwilę), wpadł na śmiały pomysł. Hillis, metodyczny myśliciel przyszłości, wpadł na pomysł stworzenia zegara, który przewyższyłby pokolenia. Jego pomysł? Zaprojektuj zegar, który odmierza czas przez następne 10 000 lat. Na przykład ten artykuł został opublikowany w roku 2009, ale według nowego zegara Hillisa byłby to rok 02009. Ale poza dodaniem kolejnej cyfry do naszej daty, zegar oznaczałby o wiele więcej.

Zegar Długiego Czasu, bo tak się oficjalnie nazywa, ma być artefaktem zdolnym łączyć nasze pokolenie z przyszłymi pokoleniami. Nikt nie jest w stanie przewidzieć z jakąkolwiek dokładnością, jak będzie wyglądał świat za 10 000 lat. Ponieważ istnieje tak wiele zmiennych, Hillis i jego zespół musieli wziąć pod uwagę warunki społeczne, z którymi nie ma do czynienia obecna rasa ludzka. Ten artykuł wyjaśnia proces myślowy stojący za projektowaniem i budowaniem funkcjonalnego prototypu i rozbija wewnętrzne działanie zegara, który musi przekroczyć czas – dosłownie. Zaczniemy od poznania podstaw Fundacji Long Now i powodów, dla których nawet rozważanie takiego zegara znajduje się w następnej sekcji. Nie spiesz się. Jak się przekonasz, nie ma co się spieszyć.

1. Potrzeba długoterminowego myślenia
2. Budowa prototypu zegara na 10 000 lat
3. Wewnętrzne działanie zegara 10 000 lat
4. Czy zegar wytrzyma próbę czasu?

Fundacja Long Now chce, aby ludzie patrzyli na wszystko oczami kogoś, kto może żyć 1000 lat. Innymi słowy, odejdź od potrzeby biegania, biegania, biegania bez względu na otoczenie i zastanów się, jak Twoje działania mogą wpłynąć na całościowy obraz.

Weźmy na przykład klimat na Ziemi. Globalne ocieplenie to kwestia, która często wywołuje kontrowersje ze wszystkich stron. Ale podczas gdy ludzie próbują wymyślać szybkie rozwiązania, Fundacja Long Now twierdzi, że ważne jest, aby wziąć pod uwagę zmiany zachodzące teraz, które zmienią sposób funkcjonowania świata w przyszłości. Myślenie długoterminowe ustępuje miejsca krótkoterminowym zyskom.

Hillis i jego koledzy twierdzą, że jeśli rasa ludzka może w jakiś sposób wspólnie zastąpić myślenie krótkoterminowe podejściem długoterminowym, świat byłby ostatecznie lepszym miejscem teraz i w przyszłości. Ale ludzie są wizualnymi stworzeniami. Potrzeba latarni morskiej – stałego przypomnienia – często jest jedynym sposobem na zdobycie punktu.

Stonehenge jest jedną z takich latarni. Spekulacje na temat jego przeznaczenia sięgają od obserwatorium, przez zaznaczenie wydarzeń prehistorycznych, po miejsce pochówku. Chociaż niewiele wiadomo o tajemniczej kamiennej strukturze w południowej Anglii, stała się ona trwałym obrazem myślenia kulturowego, wykraczającym poza wszystko, co widziano ostatnio. Hillis wierzy, że Zegar Długiego Teraz byłby współczesnym kulturowym przypomnieniem minionych pokoleń i stałym przypomnieniem długoterminowego myślenia [źródło: Brand ].

Zegar symbolizuje myślenie przyszłościowe, ale został również zaprojektowany tak, aby działał dłużej niż jakikolwiek inny zegar na świecie. Na następnej stronie zaczniemy poznawać jego wewnętrzne działanie i przeszkody, które Hillis musiał pokonać przed zbudowaniem prototypu.

2012, czy to koniec World Coming?

Według wszystkich relacji, kalendarz Majów kończy się 21 grudnia 2012 roku. Z tego powodu fenomen 2012 roku nabrał ostatnio rozpędu, ponieważ ci, którzy tęsknią za wydarzeniem końca świata, przekręcają i zamieniają fakty w fikcję i przepowiadają koniec naszej cywilizacji na ten dzień. Jest nawet film przedstawiający wszelkiego rodzaju chaos dzięki magii efektów specjalnych. Prawda jest taka, że ​​21 grudnia 2012 roku nie wydarzy się coś niezwykłego. Ostatnio nie wykryto żadnych asteroid, podobnie jak planeta Nibiru nie pędzi przez przestrzeń kosmiczną na kursie kolizyjnym z Ziemią. Jest duża szansa, że ​​Majowie po prostu przestali aktualizować swój kalendarz w 2012 roku i wkrótce skończą się terminy – tak jak ten, który kupujesz co roku na ścianę w kuchni.

Kiedy Hillis określił wszystkie parametry, które zegar musiał spełnić, pojawiło się kilka potencjalnych problemów. Przede wszystkim chodziło o to, jak ją zbudować, aby działała przez 10 000 lat. Nie tylko musi działać tak długo, ale musi być dokładny. Ponadto zegar musi być na tyle uniwersalny, aby w przyszłości można go było czytać. Kto powiedział, że ludzkość nadal będzie używać tej samej miary czasu w roku 09234?

Zadając te pytania, Hillis przedstawił kilka podstawowych zasad:

Kiedy nadszedł czas, aby zdecydować się na źródło zasilania i ramy czasowe, Hillis rozważył kilka opcji. Każdy miał swoją wadę. Na przykład wykorzystanie energii wody i wiatru naraziłoby konstrukcję mechaniczną na działanie tych elementów. Pływowe zmiany grawitacyjne, ruchy sejsmiczne i tektoniczne płyt oraz energia geotermalna to potencjalne źródła energii, ale ponieważ zegar musi być na tyle mały, aby zmieścił się w salonie – skalowalność staje się problemem. Rozpad radioaktywny mógłby działać, ale jak by się z tym czuli ludzie? Elektronika zasilałaby zegar, ale co, jeśli elektronika to tylko fanaberia?

Ulubioną metodą Hillisa na zasilanie zegara jest ręczne nakręcanie zegara, aby zachęcić do odpowiedzialności za urządzenie [źródło: Long Now Foundation ]. Ale w przypadku prototypu, po obu stronach zegara są zamontowane dwa obciążniki śrubowe, podobne do systemów ciężar-grawitacja, które można znaleźć w starych wieżach zegarowych we wschodnich Stanach Zjednoczonych. Spiralne ciężarki przesuwają się w dół rur napędowych, aby wytworzyć moc. Wahadło skrętne kontroluje czas, a synchronizator słoneczny pomaga zachować dokładność. Wahadło nie tyka jak zegarek na rękę. Podczas gdy zegarek tyka co sekundę, Zegar 10 000 lat tyka raz na minutę [źródło: Long Now Foundation ].

Szeregowy sumator binarny konwertuje czas z wahadła na jedną z sześciu tarcz na tarczy zegara. Tarcze przedstawiają rok, wiek, słońce (pozycja słoneczna), księżyc (faza księżyca), horyzonty i pole gwiazd. Z tarcz można odczytać godzinę, dzień, rok, wiek i tysiąclecie. Został zaprojektowany tak, aby każdy, kto natknął się na zegar, mógł go przeczytać. Do projektu dołączona jest instrukcja.

Chociaż jest to krótkie spojrzenie na konstrukcję prototypu, następna sekcja zagłębia się nieco głębiej w wewnętrzne działanie zegara 10 000 lat. Kontynuuj czytanie, aby dowiedzieć się więcej o mechanicznym mechanizmie binarnym oraz układzie napędowym w Genewie. Możesz być zaskoczony, widząc, jak prosta jest logika tej technologii.

Wyobraź sobie, że jest rok 09456. Wspinasz się do jaskini u podnóża Parku Narodowego Great Basin w stanie New. (zakładając, że Nevada to nadal Nevada), gdy natkniesz się na zegar 10 000 lat. Stojąc na wysokości 60 stóp (18,3 metra), przyglądasz się tej rzeźbie technologii i drapiesz się po głowie. Co to jest?

Zegar z pewnością przyciąga wzrok. Tarcza tarczy pozwala spojrzeć poza swoje miejsce na Ziemi. Szybki skan poniżej ujawnia serce maszyny.

Wnętrzności dziesięciotysięcznego zegara to skomplikowany zestaw ruchomych części, które współpracują ze sobą, aby nie tylko śledzić wszystkie miary czasu, ale także jego bibliotekę muzyczną. Ze względu na unikalny algorytm, który kontroluje dzwonki, zegar nigdy nie odtwarza tej samej melodii, gdy dzwoni. Również dlatego, że zegar jest binarnym systemem mechanicznym, potrzebuje skutecznego sposobu na regulowanie precyzyjnego ruchu. W tym miejscu do gry wkracza mechanizm genewski.

Napędy Geneva to systemy, które wykonują ruch obrotowy regularny i przekształcają go w ruch nieregularny. W tym celu napęd Genewa wykorzystuje karbowany dysk połączony z wałem wyjściowym obracanym przez obracające się koło. Sworzeń na obracającym się kole chwyta rowek i obraca go o wyznaczoną odległość, mierzoną w stopniach. Dwa rodzaje tarcz lub kół genewskich to wewnętrzne i zewnętrzne. Koła wewnętrzne zawierają kołek napędowy wewnątrz, a koła zewnętrzne przypominają gwiazdy z wyciętymi częściami, aby umożliwić swobodne obracanie się krzywki, aż kołek zakończy swój obrót o 360 stopni.

Dzwonki wykorzystują serię kół Genewa i rolek krzywkowych, które są sterowane przez mechanizmy sumatora binarnego. Te sumatory binarne wykonują swoje obliczenia, które są następnie konwertowane przez złożony system krzywki i sworznia.

Chociaż mechanizm wygląda na złożony, nauka stojąca za nim jest raczej prosta. Ponieważ zegar jest mechaniczny i nie opiera się na elektronice ani innych zewnętrznych źródłach zasilania, istnieje nadzieja, że ​​ci, którzy będą go szukać w przyszłości, zobaczą, jak działa zgodnie z przeznaczeniem.

Prototypowy zegar, ufundowany przez Fundację Long Now, która zbiera pieniądze poprzez darowizny i seminaria, znajduje się w Muzeum Nauki w Londynie. Zaczęło tykać 31 grudnia 1999 roku, tuż przed przełomem tysiącleci [źródło: Lemley ]. I chociaż świat nie przestał działać o północy 1 stycznia 2000 roku, po raz pierwszy zerknął na zegar 10 000 lat. Więc co się stanie za kolejne 10 000 lat? Na następnej stronie przyjrzymy się.

Prototyp udowodnił, że działanie zegara jest prawidłowe, ale stały zegar będzie znacznie większy – 60 stóp (18,3 metra) wysokości i będzie w stanie wytrzymać trzęsienia ziemi i podstawowe interakcje międzyludzkie (ale nie wandalizm). ). Docelową lokalizacją zegara jest być wewnątrz góry, do której można się dostać tylko pieszo. Przebadano dwie potencjalne strony — jedną w Teksasie, na terenie posesji założyciela Amazon.com, Jeffa Bezosa, a drugą w Mount Washington w stanie Nevada.

Nawet jeśli zegar będzie zależny od danych wejściowych człowieka, binarny mechanizm cyfrowy jest dokładny z dokładnością do jednego dnia na 20 000 lat [źródło: Long Now Foundation ]. Zegar sam się reguluje. W słoneczny dzień prototyp zegara ponownie kalibruje się w południe ze słońcem za pomocą wbudowanego synchronizatora słonecznego. W odpowiednim momencie soczewka skupia promień słońca, ogrzewając i rozszerzając metalową taśmę wewnątrz mechanizmu resetowania. Ponieważ mechanizm jest tak powolny, tyka raz na minutę, części robocze nie zużywają się tak szybko. W rzeczywistości zegar będzie tykał tyle razy w ciągu 10 000 lat, co mechaniczny zegarek na rękę w ciągu 100. Chociaż wiele zegarków na rękę prawdopodobnie nie wytrzymałoby tak długo, zegar został zbudowany z myślą o wytrzymałości.

Ze względu na sześciocyfrową tarczę zegar został zaprojektowany tak, aby był czytelny, nawet jeśli ludzie używają innego sposobu rejestrowania czasu. Księżyc, słońce i gwiazdy są uniwersalną stałą. W przeciwieństwie do zegara tak sławnego jak ten z wieży zegarowej angielskich Houses of Parliament, który bije słynny dzwon znany jako Big Ben 24 razy dziennie (raz na godzinę), zegar 10 000 lat dzwoni raz dziennie. Angielski kompozytor Brian Eno zaprojektował wyszukane dzwonki, aby za każdym razem wybrzmiewały unikalną melodię. Przez 10 000 lat dzwonki dzwoniły 3,5 miliona razy, ale nigdy nie brzmiałyby tak samo dwa razy. Same dzwonki są mechaniczną innowacją. Mosiężne rurki dzwonka otaczają szereg stopniowanych kół Geneva, które są obracane zgodnie z progresywnym algorytmem, który każdego dnia generuje unikalny rozkaz bicia dzwonem.Fundacja Długo Teraz ].

Zegar może okazać się tylko tematem do rozmowy. Ale nawet jeśli tak jest, to spełniło swoje zadanie. Aby uzyskać więcej informacji o zegarach i powiązanych artykułach na .com, spójrz na linki w następnej sekcji.

Long View Orrery: Gdzie jesteśmy teraz?

Fundacja Long View zaprojektowała mechanizm wyświetlania planetarnego o długości 8 stóp (2,4 metra), nazwany Orrery, który wyświetla położenie sześciu widocznych planet na ich orbicie wokół Słońca. Podstawę planetarium zdobi ten sam mechanizm mechaniczno-binarny, który steruje tarczami dziesięciotysięcznego zegara. Orrery jest podobnie dokładny do zegara (28 bitów dokładności w porównaniu z 32 w zegarze) i wykorzystuje tę samą technologię przekładni Genewa. Każda z sześciu planet (Ziemia, Mars, Merkury, Jowisz, Saturn i Wenus) jest zmielona z naturalnych kamieni przypominających wyglądem planetę. Większa wersja Orrery ma zostać zbudowana i umieszczona w połączeniu z Zegarem Długiego Teraz w zamierzonym górzystym domu.

Powiązane artykuły

Więcej świetnych linków