原子鐘的出現是計時史上的一次革命

原子鐘是一種現代計時標準,與其他計時器一樣,是為滿足科學發展和技術進步的需求而發展起來的,它的發展是以當代科學和技術水平為基礎的。

自古以來,人類計量時間的標準是天體的視運動,隨著生產力的發展和科學技術的進步,人們對時間的精度要求越來越高。例如,當代的人造衛星、火箭的發射、導彈制導與控制、運動目標的精確定位、快速數字通訊以及現代天文學、物理學和大地測量學等領域,不僅要求時l司具有很高的準確度,而且要求它具有優秀的穩定度和均勻性,宏觀計時標準難以滿足要求。於是人們便開始探索新的計時標準,把計時基準從宏觀世界轉向微觀世界,即利用微觀粒子(原子、分子、離子等)的某些特性的永恆性作為計時基礎,製成了更高級的時間計抵工具原子鐘。

原子鐘的出現,使時間計量精度出現了質的飛躍,是計時史上的一次革命。目前原子鐘的精度已達10'"-16,相當於億萬年誤差一秒鐘,成為所有計量標準中精度最高的標準。

原子鐘的出現是計時史上的一次革命

原子鐘在我國的發展起始於1958年左右,歷經40多年,我國原子鐘的研製有了長足的發展,先後研製成功氨分子鐘、銫原子鐘、銣原子鐘和氫原子鐘,有的已經形成產業進入商品化生產,獲得廣泛應用。目前,我國正在開展離子阱鍾、噴泉鍾和光鍾以及CPT鍾等新型冷原子鐘的研究,有的已經研製成功,如銫噴泉鍾和銣噴泉鍾等冷原子鐘和CPT微型原子鐘等。銫噴泉鍾已實現10'-15"的精度,成為國家的時頻基準。

原子鐘的出現是計時史上的一次革命

我國原子鐘的發展有著明顯的軌跡,既經歷了獨立自主、自力更生的早期傳統型原子鐘的研製高潮,也經歷了改革開放初期大量引進國外原子鐘、國產原子鐘研製處於低潮的階段。最近幾年,隨著國家的戰略需求和支持力度的加大,我國原子鐘的研究又迎來了由傳統原子鐘走向實用、新型原子鐘研製的新高潮。

(圖片來自青雅鐘錶中國領先進口機械時鐘零售集團)

(內容來自:中國計時儀器通史)


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