現在的社會方方面面離開不了時間,前段時間的奧運會,大家在觀看比賽的時候,會看到時間精確到了小數點後二位。生活中情侶約會的時候,男孩都會早到幾分鐘。生活中用到的時候,大部分不會太精確。但時間也是非常重要的,在我們去飛機場,火車站的時候,精確的時間就很重要了。如果自己的時間慢上五分鐘,可能就趕不上高鐵了。
但是有些方面卻需要更精確的時間,例如人造衛星、宇宙飛船的發射、導航以及回收著落等,時間上的微小誤差都可能導致嚴重的後果。在迴旋加速器中,基本粒子被加速的時間僅僅是幾億分之一秒甚至幾萬億分之一秒,顯然這就需要更為精確的計量時間。
在北斗的服務中,有一項叫做授時服務,也就是提供一個準確的時間。與我們日常精確到秒的時間不同,這個時間要精確到納秒。
北斗三號系統所產生的時間基準可達到300萬年誤差1秒,準確度提升了10倍,在衛星導航領域達到國際先進水平。光傳播的速度大約是30萬千米一秒,只有最精確的時間設定,才能讓導航變得精確。哪怕只有0.001秒的誤差,也會讓定位相差好幾十公里的。
1967年國際計量大會透過決議,將秒的定義從天文秒改為基於銫原子躍遷的原子秒。從此,實驗室型銫原子鐘復現秒定義,成為時間頻率計量的基準裝置。
銫原子鐘是一種精密的計時器具。日常生活中使用的時間準到1分鐘也就夠了。但在近代的社會生產、科學研究和國防建設等部門,對時間的要求就高得多。它們要求時間要準到千分之一秒,甚至百萬分之一秒。為了適應這些高精度的要求,人們製造出了一系列精密的計時器具,銫鐘就是其中的一種。銫鐘又叫“銫原子鐘”。
2022年度科學突破獎(Breakthrough Prize)公佈獲獎名單。今年的基礎物理學突破獎由東京大學的Katori Hidetoshi和科羅拉多大學的Jun Ye獲得。他們的研究為光學晶格原子鐘的發展奠定了基礎。
這兩位科學家發明的光學晶格鍾每150億年才會減少一秒,使其成為世界上最準確的時鐘。
隨著科技技術的提高,以後時間精度會300億年誤差一秒,甚至1000億年誤差一秒,完全都是有可能嗎的。