Tag 振り子時計

機械式時計の精度を表わすために、Q値という概念が有効であるという話を続ける。まず、Q値のイメージである。これは前出の The story of Q からの引用になる。 ここでのQ値は、横軸が周波数、縦軸が電流になっている。この図で、Q値が50、100、∞と大きくなればなるほど周波数の範囲は狭くなっているのが分かる。つまりは、Q値が大きくなればなるほど、周波数のばらつきは小さくなる => 精度は安定するであろうことが分かる。 Q値は、機械式時計にも定義可能である。もともと電気工学から定義されたこの値は、現在では、発振現象の安定性を示す数値として広く用いられている。そこで次に、時計の精度とQ値との関係を表わしたグラフを示す。(参考: 2015年のイギリスの物理学者 Douglas Bateman の講演の抄録 Measuring Q, the Quality Factor) この図は、対数グラフと呼ばれるものである。時計の仕組みによって、その日差は 5s/day, 1s/day, 0.2s/day, 0.01s/dayと小さくなっていく。これをそのまま通常のグラフにしてしまうと振り子時計の日差0.2s/dayと 高精度振り子時計の日差0.01s/dayとではグラフ上で差が見えなくなってしまう。そこで縦軸の目盛りを10, 1, 0.1 と1/10ずつ減らすようにしていくと、これらの差がより分かりやすくなる。一方で横軸は、発振の安定性を示すQ値である。この値は、精度がよくなれば増えていく。そのため、逆に10, 100, 1000 と目盛りを10倍ずつ増やすようにする。そうすると、それぞれの日差とQ値の間に一本の線を引くことができる。どうやらQ値と日差との間には何らかの関係がありそうではないか。