始まり
あっきー@カラビナFM
この番組は、メーカー・エンジニアとして働く、みっくんとあっきーが、お互い興味を持っている話題やコンテンツの感想などを持ち寄って話す雑談系ポッドキャストです。
みっくん
はい、始まりました。第13回。今回は、電波時計についてです。
電波時計。突然、変わったテーマを持ってきたね。
あっきー@カラビナFM
携帯電話って、人があまり住んでいないところに行くと、つながらなくなるじゃんね。
携帯電波の基地局が、街、人がいっぱいいるところにたくさん設置されていて、人がいないところには設置されていないから、電波が届かなくなって、電話がつながらないと思うんだけど、
電波時計って、人がいない地域、すごい山の辺とか、その辺に置いといたら、電波受信できなくて、狂っていっちゃうんじゃないかなと思って、その辺の電波時計の電波ってどこから出てて、どこまで届くんだろうっていう、そこが気になって、ちょっと調べたので、話そうと思います。
携帯って、街、基地局がいっぱいあると思うんだけど、電波時計の電波は、日本で何箇所ぐらいから出てると思いますか?
みっくん
えー、電波時計。
そう、時計だからさ、めっちゃ大事じゃん。
そうだね。
あっきー@カラビナFM
携帯の基地局よりもたくさんあるとか、そんなにはないとか、どのぐらいだと思う?
みっくん
わー。
あっきー@カラビナFM
全然考えたことないよね。
みっくん
全然考えたことない。
あっきー@カラビナFM
全然考えたことないね、そう。
なんかさ、ふと思って、これちょっと気になるなと思って調べてみたんだけど。
みっくん
どのぐらいだろうね。
あっきー@カラビナFM
でもさ、あんまりさ、携帯とかだと、田舎の地域行くと、なんか電波悪いなって感じることあると思うんだけど、田舎の地域で別に電波時計が狂うっていう話ってあんまり聞いたこと、まあみんなそんなにあれなのかもしれないけど、あんまり聞かないじゃん。
みっくん
はいはい。
あっきー@カラビナFM
だから、え、どうなってんだろうって思ったわけよ、何個ぐらいだろう。
いやー、どうなんだろうね、なんか俺そんなたくさんあるイメージはないっていうか、かなーと思ってるけど。
じゃあ何個?
みっくん
まあ、大まかに3つ4つぐらいかなってイメージかな。
あっきー@カラビナFM
あーはいはいはいはい。
みっくん
4つぐらいかな。北海道、九州、西日本、東日本ぐらいのイメージかな。
あっきー@カラビナFM
あーはいはいはい。あーいいねいいねいいね。
JRみたいなイメージ。
分かり方が。
みっくん
間隔してるのがこう分かれてるのかなーみたいなイメージかな。
あっきー@カラビナFM
あーいいねいいね。わかりました。はい、じゃあちょっと調べてみたんで話していきたいと思います。
はい。
電波時計の電波の出所
あっきー@カラビナFM
まず電波時計の簡単な説明。時計で機械式の時計とクォーツ時計とまあ電波時計っていう感じになってて、
まあ機械式の時計っていうのはあのゼンマイと歯車でできてるやつで、クォーツ時計っていうのはえっとそのゼンマイで動くんじゃなくて、中に水晶が入ってて、
で、そこに電気を流すことで安定した振動をそっから取って、そこでまあ時計として利用してると。
みっくん
いやーその時点でもう分からん感じはするけどね。なかなか難しいよね。
あっきー@カラビナFM
そうだねそうそうここはねチラッと調べてみたんだけど、今回いろいろ難しいからまあ簡単にね。
で次電波時計は基本的にはクォーツ時計になっていて、でただクォーツ時計でもやっぱり狂っていくからちょっとずつ。
電波を定期的に受信して正確な時間にまあ修正してくれる時計のことをまあ電波時計と言います。
でこれ結構まあなんかもう昔からあるし、結構当たり前な感じで使ってるけど、なんか結構やっぱり技術が詰まってるらしくて、まず手時計とかだとさだいぶ小さいじゃんね。
で真ん中にアンテナと受信ICが入ってて、まず電波を受信する。で受信した信号をまあCPUがモーターを動かして合わせるって形になってるんだけど、
みっくん
その腕時計とかだと小さいのに受信できるのって昔からあるからすごいなと思ってて。
あっきー@カラビナFM
携帯のサイズでも受信しにくい、電波を受信しにくいやつとかあったりするけど、腕時計のサイズでちゃんと受信して動くっていうのは確かにすごいなと思って。
でなんかもう一個難しいのはなんかあの基本時計って金属のケースで覆われてるから、金属で囲っちゃうと電波ってそこで遮断されちゃって届きにくいっていうのがあるから、
なんかその辺もなんか技術があるらしい。そこの内容は深く調べてない。
でもなんか中にコイル型のアンテナが入って、それで受信して時刻を合わせると。
標準電波っていう名前で呼ばれてる時計を合わせるための電波が出てると。
でそれを受信してるんだけど、その標準電波っていうのが何かっていうと、原子時計っていう超正確な時計があって、
みっくん
元になる時計みたいなのがある?
あっきー@カラビナFM
うん。直時刻の正しい時刻の元になる時計みたいのが置いてある送信所があって、そこから標準電波っていう電波を出してると。
えーそうなんだ。
原子時計っていうのはめっちゃ正確で、3000年経ったら1秒くる。3000年に1秒しかずれない正確な時計。
原子時計っていうのは仕組み的に小型化が難しいっていうこともあって、それを電波として送って受信して合わせるということで、電波時計として活用してるってことらしい。
原子時計っていうのはめっちゃ正確なやつだから、人工衛星で使ってて、普段のGPS、みんなが使うGPS機能。
あれで正確な時刻っていうのも必要になってくるからGPS機能を使うには。
なので人工衛星とかにも使われてるような時計ですと。
それが置いてある送信所から電波時計の電波を出してますと。
原子時計はどうなってるかっていうと、もともと正確な時計っていうのを作るときに、地球の時点を元にして作ってましたと。
地球の時点で丸一日を割る60、割る60すると1秒になるから、そっから作ってたんだけど。
みっくん
えーなんか正確にできる気がしないけどね。
あっきー@カラビナFM
あーそう。さすがー。
みっくん
時点とかね、いろいろ変わっちゃうよね。
あっきー@カラビナFM
そうらしくて、月の引力の影響で時点速度って一定じゃないらしいってことが後々わかって、それはやめになったらしい。
あーはいはい。
なので今は原子時計っていうのは、セシウム133原子っていう原子に対して、特定の周波数の、電波なのかな?周波数のものを当てると、めっちゃ正確に振動するらしくて。
みっくん
あーそうなんだ。
あっきー@カラビナFM
で、それを使って正確な時刻っていうのを出してる。それが原子時計っていうものらしい。
みっくん
その振動の回数を積み上げていくと1秒とか、一番細かい単位で正確に測れてるんだ。
うん。何十何億回振動すると何秒とか、そんな感じで定められてるらしい。
まあ確かにそのぐらいの単位で刻んでないとGPSとか無理そうだもんね。
あっきー@カラビナFM
うーん、そうそうそう。
みっくん
地球が回ってる速度があって、人工衛星止まってたとしてもさ、あの距離感で、何だ、数コンマ何秒変わったらもう位置めちゃくちゃ変わっちゃうじゃん。
あっきー@カラビナFM
そうだね、多分ね。
みっくん
そう思うとめちゃくちゃその40何億とか分解能ないと無理だよね多分。
あっきー@カラビナFM
うーん。
みっくん
それが正確に揺れる何か原子があるんだ。
あっきー@カラビナFM
そうそう。セシウム133原子っていう原子さんらしい。
かっけー。
そういうので標準電波っていうのを出してると。
で、ここでじゃあ最初の問いね、何箇所出てるか日本で。
電波時計の電波のカバー範囲
あっきー@カラビナFM
これなんと日本に標準電波を出してるのはたったの2箇所だけ。
みっくん
2箇所?
あっきー@カラビナFM
2箇所だけ。
みっくん
すごいな。
あっきー@カラビナFM
しかも福島県と佐賀県だけ。
みっくん
あ、そうなんだ。東が結構よく。
まあ、距離的にどうなんだろうな。
赤獅子ないんだね。
あっきー@カラビナFM
そうそう。標準のところだからあるんかなって思ったんだけど、そこはない。
みっくん
あれはただの異常経路の問題で。
あっきー@カラビナFM
そうそう。そこが決まってるだけで。
さっきの原子時計っていうのが置いてあって標準電波が発信されてるんだけど、これ2箇所だけだから結構大丈夫って思うんだけど、
1つのこの電波送信所っていうののカバー範囲、電波のカバー範囲って半径1000キロらしいのよ。
めちゃめちゃでかくない?
みっくん
半径1000キロか。でかいね。
あっきー@カラビナFM
1個でね。
みっくん
すごいな。結構障害物とかあんまり関係ない感じなのかな。
あっきー@カラビナFM
やっぱいいとこついてきますね。
みっくん
周波数がどんぐらいの電波なのかあんま分かってないけど。
あっきー@カラビナFM
そうそう。で、これがなんでこんな1000キロもカバーできるかっていうと、周波数が低い電波っていうのを使ってると。
みっくん
あーそうなんだ。
あっきー@カラビナFM
で、AMラジオの電波の周波数って一番小さいので520kHzぐらい。
AMラジオの帯域は520kHzぐらいから1.6MHzぐらいなのに対して標準電波っていうのの周波数はそれの10分の1ぐらい。
40kHzと60kHzらしい。
みっくん
それは結構エネルギー強いね。
あっきー@カラビナFM
そうそう。だから確かあれだよね。周波数が低い方が波の解説が起こりやすいから障害物があっても解説してトークまで届くはず。
はず。
みっくん
はず。
あっきー@カラビナFM
そう。で、一応だからめっちゃ強いパワーで送ってるんじゃないかと思ってそこを見てみたんだけど。
みっくん
そうだね。そのイメージあるね。
あっきー@カラビナFM
それはそうでもないみたいで。
みっくん
あーそうなんだ。
あっきー@カラビナFM
強めではあるんだけど、愛知調べてるところ50kWっていう出力の電力で送ってると。
で、それがどのくらいかっていうと愛知県にあるAMNHK、AMラジオのNHKと同じくらいの出力。
みっくん
あーそうなんだ。
あっきー@カラビナFM
愛知のNHKだから別に全国まで出るわけじゃないし、普通のAMラジオで各拠点で出してるののちょっと強めなものっていうのと同じくらいみたい。
みっくん
エネルギーはそんなもんだけど周波数がだいぶ低いんだね。
あっきー@カラビナFM
だからめっちゃ届くみたい。
みっくん
低くどうやってやってるんだろうな。
あっきー@カラビナFM
低くどうやってやってるか?
みっくん
これは低く設定すればいいんじゃない?
設定すればいいか。
あっきー@カラビナFM
設定すればいいんじゃないかな。
みっくん
電波帯自体は国が管理してるだけだから、低い電波ここで使えますよって置いときゃいいだけか。
あっきー@カラビナFM
多分そうだと思う。
みっくん
えーそうなんだ。
あっきー@カラビナFM
確かにね、そう考えてみるとめっちゃそんなに届くんだったらもうちょっとさ、いろんなものを低めで設定しても良さそうだけどね。
やっぱり周波数が低すぎるとあれかな、情報が少なすぎるのかな。
みっくん
あーありそうだね。
あっきー@カラビナFM
波の周期が長いから、同じ時間で送れる信号の数が少ないのかな。
だから時計ぐらいの、時計の情報ぐらいのさ、めっちゃその数字だけ送ればいいだけだから。
みっくん
あーまあ確かにそうだね。
あっきー@カラビナFM
いいけどってことなのかな。
みっくん
可能。
あっきー@カラビナFM
1000キロ、1000キロカバーできるやつ使った方がいいもんね。
っていうので、たったの2個っていうのが答えでした。
みっくん
えーでも1000キロか。
日本って1000、どんぐらいなんだろう、2000もないよね。
1000キロも日本ってデカくないよね。
あっきー@カラビナFM
どうなのか、東京、名古屋が300でしょ。
東京、名古屋が300ぐらいのはず。
みっくん
500、2000ないだろうな、たぶん。
じゃああれなんだ、かぶってる地域もあるんだね、たぶん。
あっきー@カラビナFM
あと函館から、ん?札幌から北海道の一番北までがたぶん400キロぐらいだった気がする。
400キロだった気がする。
みっくん
なんかあれだな、地図ってやっぱ縮尺違うから。
北海道ってほんとデカいんだよな。
あっきー@カラビナFM
北海道マジでデカい。
この前さ、札幌から一番上まで行って戻ってきたら1日で行けるかなって。
思って見た時にね、確か400キロとか500キロぐらいだった気がする。
みっくん
ちょうどカバーできてるぐらいなのかな、2つで。
あっきー@カラビナFM
たぶんそうなんだと思うよ。
みっくん
なんかめちゃくちゃあったら干渉しあいそうだけどね。
周波数変えてるか。
2つたぶん周波数違うよね。
あっきー@カラビナFM
そう、それ違う。
40kHzと60kHzでそれぞれ出てるらしい。
みっくん
やっぱそうなんだ。
あっきー@カラビナFM
知ってる?今Googleマップ測定っていう機能があるんだよ。
ここからここ。
そうだね。
北海道、普通に斜めに引っ張って日本列島で引っ張ってみると、
九州の一番下の方、鹿児島の辺から北海道の右上の方までで2000キロだね。
みっくん
半径線だもんね。
あっきー@カラビナFM
半径線。
みっくん
福島にあるでしょ。
あっきー@カラビナFM
福島にある。
みっくん
そしたらあれか、だいぶかぶってるね。
あっきー@カラビナFM
うん、そうだね。
で、差がだよね。
全然大丈夫。
みっくん
福島から千キロ、北海道入るね。
あっきー@カラビナFM
全然入るね。
今見てみると、福島から北海道の上のところで500キロぐらい。
ん?違う違う違う。
500キロぐらいかな。
じゃあさっきの話と俺がズレてくるけど。
札幌からの距離がまあ多分嘘なんだな、じゃあ。
みっくん
そういうことね。
2つでだいぶかぶってるところもありますと、
愛知が多分めっちゃ2つの中心ぐらいにあるの。
佐賀と福島の。
あっきー@カラビナFM
そうだね。
みっくん
中心ぐらいにありそうだね。
でもそう思うと置いてある場所も絶妙にいい感じの場所に置いてあるんだね。
あっきー@カラビナFM
そうだね、2つ1000キロずつってなるとちょうどいいのかもしれない。
沖縄これ大丈夫なのかな。
みっくん
佐賀、佐賀から近いから。
あっきー@カラビナFM
佐賀だったらいけるか。
佐賀から。
みっくん
1000キロまで入ってるでしょ。
あっきー@カラビナFM
あ、違う違うごめんこれさ、
電波時計のカバー範囲
あっきー@カラビナFM
グーグルマップの使い方があれだわ。
佐賀から那覇。
遠いぞ結構。
あ、500キロだ。
みっくん
佐賀から那覇500。
余裕で入る。
あっきー@カラビナFM
佐賀から?
あ、違う違う、800キロ。
みっくん
800キロ。
あっきー@カラビナFM
あ、結構ギリギリだ。
みっくん
結構ギリギリだな、沖縄ギリ、ギリかも。
あっきー@カラビナFM
沖縄ギリ。
みっくん
沖縄ギリかもしれない。
あっきー@カラビナFM
時間ずれてるかも。
みっくん
あ、そうか福島って結構上だな、福島のところから。
福島は結構上だね。
あっきー@カラビナFM
あ、福島から北海道も違うわ、800か900、900近いわ。
みっくん
じゃあ本当に。
あっきー@カラビナFM
じゃあ結構ギリギリなんだ。
みっくん
ギリ2つで全部カバーできる場所。
あっきー@カラビナFM
2つで日本列島をギリカバーできるようになってる。
みっくん
あーすごいな、やっぱちゃんとしてるね。
ちゃんとしてるか。
国の。
あっきー@カラビナFM
国のレベルなんで。
流石にちゃんとしてるわ。適当じゃなかった。
あれここ通ってないとか。
適当じゃなかった。
ちょうどいい感じに置いてあるわ、これ。
みっくん
やるな。
あっきー@カラビナFM
あーなるほどね。
みっくん
国やるね。
認めてあげよう、国。
あっきー@カラビナFM
うんうん、これは偉いわ。
すごいわ。
で、まあ、もともとは日本の電波のやつしか取れなかったらしいけど、
最近のやつだと、この標準電波っていうのって世界の国でも同じようなのが出てるらしくて、
同じように。
みっくん
イメージあの、iPadとかiPhoneの、
いろんな国の時刻全部同時に表示されてるアプリみたいなのあるけど、
多分ああいうことだよね。
あの、ニューヨークとか東京とかあるじゃん。
都市別の時間とか。
ああいうのも電波時計から取得した時間に使ってるのかな。
あっきー@カラビナFM
あれはどうかな。
あれはどうかな。
みっくん
あれどうなんだろうね。
あっきー@カラビナFM
あれはどうかな。
みっくん
今思ったけど、電波時計の時間とさ、標準時、赤獅子のさ、時間とかって一緒なのかな。
あっきー@カラビナFM
そうだよね。
みっくん
場所違うよね。
あっきー@カラビナFM
それ最初に言われてさ、それは確かに思った。
それってどうなんだろうね。
みっくん
ちょっとここをムヤムヤにしとこうか。
あっきー@カラビナFM
赤獅子って何県にあるんだっけ。
みっくん
赤獅子だから兵庫じゃないの。
あっきー@カラビナFM
そっちか。
赤獅子、赤獅子。
みっくん
電波時計を標準時としているのかな。
あっきー@カラビナFM
どうなってんだろうね。
みっくん
日本はだからこの赤獅子の時間を電波時計の時間として登録して送ってるみたいな。
あっきー@カラビナFM
たぶんそうだろうね。
みっくん
完全なのか、違うか。
GPSの話とか変わってきちゃうもん、それ。
分からなくなってきた。
あっきー@カラビナFM
確かに。
確かに。
その辺、めっちゃ上手いことしてあるんやな。
そのGPSがさ。
調べたら出てきそうではあるけど。
みっくん
世界にあるんだね。
あっきー@カラビナFM
そう、世界にあって、今の時計とかだと、そっち持ってってもその標準電波っていうのを、たぶん似たような信号が出てるんだと思うんだけど。
みっくん
だから日本で買ったやつを持ってっても対応してるらしい。
そうか、世界標準か。
あっきー@カラビナFM
たぶんなんか、そういう、なんだろう、時計の標準電波機関みたいのがたぶんあって、
そういう組織があって、たぶんそういうので、たぶん規定があるんだと思うけど、その信号のプロトコル的な。
みっくん
JSTとかさ、日本の標準時とか、UTCとか、世界標準とかあるけど、そういうのもあれなのかもね、電波時計の時間なのかな、もしかしたら。
あっきー@カラビナFM
うん、確かに。そうだよね。
確かにね。
なんかJSTの日本標準時のやつ調べると、一個じゃないもんね。
日本JSTが定めてる時間と、協定世界時、世界でたぶん定められてる時間と、
みっくん
それはUTCだよね。
UTC、うん。で、TAI、国際原始時、なんだこれ。
あっきー@カラビナFM
原始時はちょっとずれてんだな。で、地域標準時。
なんか奥が深そうやな。
あ、そうだね。
これは奥が深そうやな。
結構難しいもんね、そのセシウムの振動とかさ、くぼつくときのとこなってるとかさ、
私さっきのGPSとかの標準時の関係とか、緯度とか経度変わると絶対ちょっと時間違うから。
みっくん
どうでもズレたら。
あっきー@カラビナFM
めっちゃ大きい誤差になりそうだもんね。
そんな地図上でさ、
みっくん
映画で動いてるわけだからね、携帯。
あっきー@カラビナFM
そうそうそうそう。
みっくん
新幹線乗ってるやつで時間、ちゃんとGPSで電波繋がってるのすごいよね。
あっきー@カラビナFM
うん、確かに。
はい、じゃあそういうことで、電波時計の電波は日本では2箇所から出てましたと。
はい。
みっくん
はい。
あっきー@カラビナFM
惜しかったね。
みっくん
惜しかった。
でも確かに1個の範囲が半径1000キロっていうのはかなりすごい大きかったから。
あっきー@カラビナFM
思ったよりでかいよね。
みっくん
そうだね、思ったよりでかい。
あっきー@カラビナFM
確かに俺もそんなにいっぱいはないと思ってたけど、携帯のやつみたいに。
標準時とGPSの関係
あっきー@カラビナFM
地域ごとぐらいかなと思ってた。
みっくん
うん、だよね。
うん。
地域ごとか、確かにめちゃくちゃあるイメージだな、それは。
あっきー@カラビナFM
4じゃないけど、もうちょっと中部地方、関東とかそのぐらいのくくりで作ってるかな、あるんかなって思ってたんだけど、
ちょっと1000キロっていうのは全然想像しなかった範囲だったからでかかった。
はい、電波時計のことについて考えたことなかったと思うけど。
なんか感想みたいなありますか?
みっくん
そうだね、確かに電波時計はなんでこんな正確なんだろうとか、
自分的には結構GPS周りがどうやって送信受信を超正確にやってるんだろうみたいなところは調べたこともちょっとあるけど、
確かに標準時、セシウムの原子時計が何百億とか何十億分の1で単振動というか正確な振動できる物体がそもそも存在してるっていうのがびっくりするよね。
あっきー@カラビナFM
その時点で。
みっくん
そういうのを考えてやっぱり使ってる人類、やっぱりすごいね。
やっぱなんか何調べても思うけど、頭おかしいぐらい頭いい人がいるんだろうなってすごい思うよね。
あっきー@カラビナFM
そうだね、俺もだから今回調べてみて、関東とか中部とかそのぐらいのくくりでなんか電波出てるもんだと思ってたから、
まず1000キロカバー範囲があるっていうので驚いたし、今話してる中で実際に何キロか引っ張ってみて、
ちょうど福島から1000キロと佐賀から1000キロで日本列島をカバーできるっていうのが分かって、
ちゃんといい感じに置いてあるんだっていうのが、ちゃんと考えて置いてあるんだなっていうのが。
みっくん
結構他の国も見てみたいけどね、なんかもっと広い地域だったらやっぱ数広い分だけ多いのか、
他の国のカバー範囲
みっくん
そのカバー範囲が広くする標準時の電波を出す基地があるのか。
あっきー@カラビナFM
そうだね、日本列島でこれだけど、アメリカとかさ、めちゃめちゃでっかい、ちゃんと整ってそうでめちゃめちゃでかいところだとどうなってるのかっていうのは確かに気になるよね。
みっくん
そこら辺気になるから、このまま調べたいなと思った。
あっきー@カラビナFM
そうだね、調べても難しそうだけど、GPSのやつもかなり気になったね、標準時とかさ、
ちょっとその辺ってどういう仕組みで動いてるんだろうみたいなのがすごい気になったね。
みっくん
そうだね、やっぱり理系は1個調べていくと、なんかもうマトリョーシカみたいになってるから。
あっきー@カラビナFM
そうなんだよね、俺もさ、電波のこの2つだけっていうのを調べてて、そっからさ、じゃあなんでその1000キロもカバーできるかっていうところで、
本当は強さ見て、まずじゃあ標準電波ってどうやって正確に出してるんだみたいな、どんどんわからないことが増えてっちゃうっていう。
調べていけば調べていくほど。
これがね、やっぱり研究者としてはね、元研究者としては。
研究者でしょ。
みっくん
気になっちゃうね、やっぱり理系人材としてはどんどん気になっていっちゃうから、続けて調べていきましょう。
あっきー@カラビナFM
はい。
カラビナFMではリスナーの皆さんからのメッセージや質問もお待ちしています。
ツイッターでつぶやく際は、ハッシュタグカラビナFMでの投稿、お便りは番組紹介欄のGoogleフォームからお願いします。
そしてもしよければお聞きのポッドキャストアプリで番組フォローとレビューもお待ちしております。
では今回はここまでです。お聞きいただきありがとうございました。
ありがとうございました。
