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中国原子钟2000万年不差1秒 成为国际基准钟

2014-08-22 18:56 来源: 国际在线
编辑:贾赦
核心提示:现代社会,时间对人类极为重要。它渗透于人类活动、科学实验、经济建设和国防安全的各个领域。可对大多数人来说,往往只知道年、月、日、时、分、秒和时区,对时间究竟如何而来、1秒钟如何产生并不清楚。日前,中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟,2000万年不差一秒,成为国际计量局认可的基准钟之一。

  原标题:中国成功参与国际标准时间修正 2000万年不差1秒

  现代社会,时间对人类极为重要。它渗透于人类活动、科学实验、经济建设和国防安全的各个领域。可对大多数人来说,往往只知道年、月、日、时、分、秒和时区,对时间究竟如何而来、1秒钟如何产生并不清楚。日前,中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟,2000万年不差一秒,成为国际计量局认可的基准钟之一,参与驾驭国际标准时间。为此,本台记者专访了计量院首席研究员、同时也是国际时间频率咨询委员会中国代表李天初院士,请他对铯原子钟的工作原理以及对人们生活的影响进行介绍。

  众所周知,现代国际时间计量单位是原子秒。一原子秒是由铯原子跃迁振荡91.9亿多周所持续的时间。此次NIM5铯原子喷泉钟就是依据这一原理进行工作的。

  对于NIM5铯原子喷泉钟成为国际计量局认可的基准钟、参与国际标准时间修正,李天初院士表示,这意味着中国对国际时间从拥有“话语权”到具备了“表决权”。

  “时间频率是一个高度国际化的量,以前我们都是参加国际原子时的合作,提供数据,但是我们没有权利驾驭。现在我们的钟由国际时间频率咨询委员会的审查通过,接受作为基准钟之一。原来有7国加上中国8国,用8国铯原子喷泉钟来修正驾驭国际原子时。从这个意义来说,我们原来是参与国际原子时合作,有一个话语权,但现在我们可以驾驭国际原子时的时间,不但有话语权还有表决权。”

  现代社会,时间对人类生活极为重要。可对普通人来说,时间的精确度似乎到秒,不耽误工作学习、不影响生活即可。那么,此次铯原子钟的精确度达到2000万年不差1秒,究竟有哪些意义呢?有媒体报道称,一旦美国关闭GPS信号或不能使用国际校准数据,NIM5可独立“守住”中国原子时。对此,李天初院士表示,在经济建设、国防科技、科学研究领域,这台原子钟将发挥重大作用。对一般人而言,其也具有影响深远。像人们业已习惯的GPS定位导航就离不开原子钟的精确计时。中国计量院与国际接轨的时间频率资源,有望为中国北斗卫星导航系统的地面基准时间提供计量支持。

  “时间频率和大家最息息相关的是GPS,也就是卫星导航,我们中国的北斗也在做卫星导航,卫星导航就是在天上有20到30颗卫星,每颗卫星都有星载的原子钟。它不太准,要靠地面来校准天上的星。而这台原子钟未来有望为北斗的地面时提供计量支持。”

  虽然2000万年不差1秒在普通人眼中已经是精度极高,但对研究人员来说还不能满足。目前,中国计量科学研究院已经开始了下一代NIM6铯喷泉钟的研究,将达6000万年不差一秒。李天初表示,一旦NIM6研制成功,就将标志着中国在时间频率领域进入国际第一梯队。

  “NIM6现在已经开始做了,设计完了,开始加工。预计这台钟能到6000万年不差一秒。希望把整个中国时间频率体系提高到国际第一梯队的水平。现在应该说法国、美国、德国、英国这四个国家在第一梯队,这四个国家基本都是6000万年不差一秒。但是美国最近是1亿年不差一秒。6000万年不差一秒差不多铯原子钟极限就达到了,下一代是做光钟。”

  铯喷泉钟工作在微波波段,工作在光学波段的光钟具有更好的稳定度和准确度潜力。目前国际最好的光钟的精度研究超过了喷泉钟。中国计量院正在研制锶光钟,力争在未来国际关于修改秒定义的讨论中拥有话语权和主动地位。

  国际在线

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