人類計時科技探秘 我們是怎么計算2016年到來的？

隨著社會發(fā)展的需求，對時鐘精度的要求越來越高，于是石英鐘應(yīng)運而生，它是通過石英鐘內(nèi)部穩(wěn)定的石英振蕩器來計時的。隨著科技發(fā)展的要求，以及人類對精密測量的執(zhí)著追求，石英鐘逐漸不能滿足要求，逐漸被精度高于它的鐘所代替，例如原子鐘。

原子鐘是利用原子吸收或釋放能量時發(fā)出的電磁波來計時。由于這種輻射電磁波周期非常穩(wěn)定，再加上利用一系列精密的儀器進行控制，原子鐘的計時就可以非常準確了。最初并且最常用于原子鐘研制的元素有氫、銫、銣等堿金屬。原子鐘的精度可以達到每100萬年才誤差1秒。1967年，銫原子鐘被用來進行“秒”定義，即為無干擾的133Cs原子基態(tài)兩個超精細結(jié)構(gòu)子能級之間微波頻率躍遷周期的9,192,631,770倍，也就是我們通常所說的國際原子時。從此開啟了原子“秒”的時間計量標準時代，直到現(xiàn)在的“秒”定義仍由銫原子噴泉鐘保持。

脈沖星是另外一種獨特的時間計量器具，它是一種高速旋轉(zhuǎn)的致密中子星，自轉(zhuǎn)周期非常穩(wěn)定。通過對脈沖星的計時觀測，可以建立高精度的時空參考架。利用脈沖星鐘建立和保持的綜合脈沖星時系統(tǒng)，有可能比目前的原子時系統(tǒng)具有更高的長期穩(wěn)定度，并能獨立地檢測原子時的系統(tǒng)誤差。這種獨特的時間計量方式正在被科學(xué)家們研究中。

對于原子鐘，科學(xué)家不遺余力地進行探索并取得了巨大的研究成果，他們研究出了比現(xiàn)行的基準鐘——銫原子鐘精度更高的時鐘，即光鐘，銫鐘作為基準鐘的地位受到嚴重沖擊。光頻標的研究得到了大力發(fā)展，這種利用以原子的光學(xué)波段共振頻率標準作為時間頻率基準的鐘——光學(xué)原子鐘，將人類對時間、頻率的測量精度又大大的向前提升了一步！

因為原子鐘在測量時間頻率時，它的“尺子”就是原子共振時發(fā)出的波長，波長越短意味著“尺子”的刻度越精細，測量也就越精確。光鐘里原子共振的波長要比微波原子鐘里的波長短5個量級！目前最新光鐘的測量精度已經(jīng)比微波原子鐘高出了100倍還多！隨著對光鐘研究的深入，人們已廣泛預(yù)言在本世紀的第二個十年內(nèi)光鐘將被用于作為新的時間的定義。