中国在全球时间基准上有了话语权

中国科学技术大学的科研团队最近在光钟研制方面取得了重大突破。他们把锶原子光晶格钟的稳定度和不确定度双双提升到了10的负19次方量级。这意味着中国在全球时间基准上有了关键话语权。“超级钟表”运行300亿年误差不超过1秒,“全释硬科技”来看全球时间上的中国精度。 用这种极致精确的时间测量技术,科学家能够发现引力场中时间流速的差异。比如住在30楼的时间会比住在3楼稍微快一点点,只是普通时钟精度不够,根本察觉不到。不过,精度达到极致的光钟可以捕捉到仅仅几厘米高度差带来的时间变化。这种技术还可以用来给地球做CT扫描,看不见的地下世界可以被探测描绘。 这次突破的核心是光晶格钟本身。和普通钟表不同,光晶格钟利用了原子的性质:能量激发原子会释放出固定频率的电磁波。科学家把这种现象比作拨动琴弦产生稳定音高,“音高”几乎永恒不变。 最早以铯原子作为基准振动频率,基于91亿次每秒的振动频率开发出了微波原子钟。全球时间就是由全球80个实验室、450台原子钟共同维持。中国陕西的国家授时中心和北京的中国计量科学研究院也参与其中。 北京和陕西这两个实验室提供了不可或缺的中国力量。目前中国使用的导航系统搭载了国产铷原子钟,通过测量光的传播时间推算距离。百万分之一秒偏差下距离误差可能达到300米左右。 未来新一代光钟将变得更小、更稳、更可搬运。科学家正在努力让它从地面实验室走进导航卫星支持下一代全球导航系统。定位精度将从米级走向厘米级甚至更高。 300亿年不差1秒不仅是计时极限更是一种科学精神。中国正在这个领域迈出坚实步伐并力争成为未来全球时间标尺上的重要标志之一。