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1 # 新思界網
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2 # 宋德山357
什麼是時間,?年復一年,日復一日,科學家說的準嗎?研究原子鐘,探知地球自轉,太陽直謝接觸面,太陽照謝地球東邊就白天,西邊就是夜晚,計時六十甲子記流年!現代超級計算機能證明時間嗎?
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3 # 郭哥聊科學
其實這個問題也好理解:為了更精確地測量時間。
回顧一下歷史其實人在不斷進化的過程中就開始慢慢去嘗試測量時間啦。
原始人,應該是跟動物差不多,至少是知道白天和黑天。
等到人從原始社會慢慢進入到文明社會人開始從太陽月亮的運動中尋找測量時間的方法:比如中國的日晷。
後來慢慢的人們根據太陽的運動和月亮的運動,分別發展出來:太陽曆和月亮歷,又根據地球繞太陽公轉的時間把一年定義為365天,根據地球自轉的一週的時間定義為一天。
為了更細緻的去區分一天的時間,人們不約而同的把一天的時間分成了12等分。然後又去發明了測量每個等分之間間隔的方法。
其實那時候想精確測定一天、一年都是很困難的。現在無法想象,建立相對精確的天和年究竟我們人類付出了多少的努力。
但畢竟人還是很聰明的,後來發明了很多方法。咱們還是說種吧。
種類太多,咱們就拿幾個比較熟悉的。先說說日晷。這玩意其實主要看一天內影子的長度。其實想精確點,這就需要非常有經驗的人。所以,這玩意其實實用性並不是很大,只能給那些有權有勢的人用,還得安排懂技術的人看著。
沙漏、水漏。這玩意,誰能保證肯定準?估計誤差不會小,但是應該是比日晷高。最關鍵的是,這玩意基本上不用人看著。應該說是一個巨大的進步。
後來人們發現了某些運動具有等時性的特點,那些搞科學、搞技術的人就利用某些週期性的運動來測量時間:比如單擺的等時性。老郭家裡還有一個掛鐘就是這種。
隨著科學的發展,科學家發現了更多的等時性運動。比如老郭小時候用的石英錶,現在還有很多腕錶都是石英錶。這種表示利用石英晶體在通電後震盪的週期性製作的,測量時間的精度已經非常高了。
這之後還有光鍾,等到現在,科學家更是發現了更精確的原子鐘。就是利用
原子軌道上的電子,穩定的週期性釋放出光子的特性來進一步提高時間的測量精度。
那麼製作這麼高精度的原子鐘究竟有什麼實際意義呢?我們普通的日常生活中,如果精確到秒,我們已經感覺上很精確了,夠用了。
這其實主要是因為很多需要高精度的應用。比如咱們現在的GPS,因為有引力效應和相對論效應,會導致時間測量上的誤差,而一天內,這個誤差積累起來,足夠讓地面的測量精度差出去上百公里以上。所以,如果想讓GPS可以成為一個能夠應用的系統,必須保證測量誤差在允許範圍內,這就要求非常高的時間測量精度。這就對時間的測量提出了非常高的要求。
可以說,沒有原子鐘就沒有我們的北斗導航。相信,隨著科學技術的進步,今後還會有精度更高的時鐘出現。
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下游應用領域發展迅速 助力原子鐘市場加快實現產業化
原子鐘,作為一種計時裝置,主要利用原子吸收或釋放能量時發出的電磁波來進行計時,計時精度達到每2000萬年誤差1秒,是目前全球最準確的計時工具。從產業鏈角度來看,原子鐘的上游原材料主要包括電子元器件、模具、晶片、金屬製品等;而下游應用領域主要集中在軍工電子、時間基準、資訊通訊、衛星導航、天文地理測繪以及精密儀器校準等領域。
根據新思界產業研究中心釋出的《2020-2025年原子鐘行業深度分析及"十四五"發展規劃指導報告》顯示,近年來,隨著中國經濟的持續發展,國防科技投資力度的不斷加大,原子鐘作為電子資訊製造業的關鍵及核心領域,其市場需求增長空間巨大。在需求端,從2015年的2.3萬套發展到2019年,中國原子鐘行業需求量增長至4.1萬套,年均複合增長率達到15.6%。需求擴大促使其市場參與主體增加,進而帶動產量增長。在供給端,從2015年的2.4萬套發展到2019年,中國原子鐘產量達到4.0萬套。年均複合增長率達到13.6%。可以看出,中國原子鐘市場供需基本平衡,且未來仍有增長潛能。
近年來,隨著下游應用市場需求的不斷增長,中國原子鐘行業市場規模也隨之逐年擴大,從2015年的5.2億元發展到2019年已經增長至6.5億元左右,年均複合增長率達到5.8%。而從細分市場來看,在中國,原子鐘產品應用領域主要分為軍用和民用兩大類,其中軍用原子鐘市場規模在2019年達到3.8億元,較上一年增長5.6%,佔據著總規模超過60%的比重;而在民用領域,隨著中國行動通訊、飛機船舶等產業規模的逐漸擴大,民用原子鐘市場規模增長迅速,在2019年達到2.7億元,較上一年增長17.4%。佔比也較上一年提升了2個百分點,民用原子鐘市場發展潛力巨大。
另外,根據內部元素的不同,原子鐘可以分為氫原子鐘、銣原子鐘、銫原子鐘、CPT原子鐘這四種,其中銣原子鐘是現階段世界產量規模最大、應用最廣泛的原子鐘。目前在中國已經形成了少數具有一定生產規模的研究院所和企業,包括北京大學、航天203所以及成都天奧電子等。其中成都天奧電子作為中國銣原子鐘產業中的領頭企業,擁有的相關技術已經接近國際領先水平,市場競爭力強勁。
新思界行業分析人士表示,近年來,中國出臺了多項政策加大對高精尖領域技術的扶持力度,而原子鐘作為其中之一,同樣也受到了國家政策的持續利好,市場持續快速發展。現階段,中國正在大力發展北斗衛星行業,再加上未來5G通訊的逐漸商用,市場對原子鐘應用需求將不斷擴大,有望助力市場進一步實現產業化發展。