最近中国科学技术大学的团队在光钟研制上搞出了个大新闻,把误差控制到了运行300亿年也不会差1秒!这事儿太牛了,简直刷新了人类计时的极限。你们想想,要是真有这么个时钟,那在时间精度上,咱们中国可就掌握了话语权!给大家说个事儿,这个新突破意味着咱们的锶原子光晶格钟稳定性和不确定度双双超过了10的负19次方量级。这个量级有多厉害?那可是极高极高的级别!这次成功其实也解答了很多人心里的疑问:到底为啥光钟能这么准?又能派上什么用场?从几千年前的日升日落、单摆摆动,到后来的机械钟、石英钟,人类一直在找那种“绝对精准”、“永不走偏”的时钟。结果是铯原子把这个问题解决了。大家都知道电磁波频率会因为能量激发而固定下来,这就好比拨动琴弦发出来的音高,很稳定。科学家就是基于这种原理发现了铯原子,后来又发明了微波原子钟。那时候大家用铯原子做“琴弦”,发现它1秒正好振动大约91亿次。基于这个稳定频率,微波原子钟就被造出来了。 后来咱们国家把原子钟技术发展到了一个新高度。比如咱们陕西的国家授时中心还有北京的中国计量科学研究院都贡献了不少高精度原子钟组。现在全球80个实验室450台原子钟共同协作给世界授时呢。最早的时候科学家们用铯原子钟测量光的传播时间来推算距离。你们知道百万分之一秒的偏差可能带来300米左右的误差吗?就是因为这个精度够高所以咱们导航才这么准啊。 现在有了新一代光钟精度比微波原子钟还要强一万倍!这种级别就太吓人了!除了平时的计时和定位外还能做很多别的事情呢。比如给地球做CT扫描:引力越强时间过得越慢,在不同高度时间流速也不一样。住在30楼的时间可能比住在3楼稍微快一点吧?不过普通时钟精度不够所以察觉不到。但新一代光钟就能捕捉到几厘米高度差带来的时间变化!更牛的是这种技术还能给地球做CT,探测看不见的地下世界!虽然现在这个大家伙体积太大、环境要求高还没法上天但中国科学家正在努力让它变小变稳变便携呢。 未来光钟会从实验室走进导航卫星里支撑下一代全球导航系统让定位精度更高。不仅如此它还可能构建全球统一的超高精度时间基准呢。到时候世界上衡量时间的标尺上一定会刻下中国的精度!