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    日本研制出世界最精准时钟 160亿年误差仅1秒
    关注:152  发布时间:2020-10-12  作者:中国网  来源:中国网

      中国网3月5日讯 据日本NHK网站3月4日报道,东京大学的研究小组成功研发出世界最精准的时钟,160亿年误差仅1秒。目前定义时间基本单位1秒长度的铯原子时钟精确度在100倍以上。据介绍,即使从宇宙诞生时开始计时至今,其误差仅为0.8秒。这台极其精准的时钟被称为“光晶格钟”,是由东京大学研究生院的香取秀俊教授的研究小组研发而成的。

      “光晶格钟”的原理是将锶原子封闭在由激光形成的一个极其狭窄的空间里,计算其振动的次数,以此数据为基础来计算时间。此前的“光晶格钟”由于受到周围热量的影响,原子的振动次数会出现误差,精度不高。但是,当“光晶格钟”处于零下178度的低温下冷却时,发现其振动次数稳定,并且达到了预期的精准度。

      目前使用定义时间基本单位1秒长度的铯原子的时钟,3000万年会存在1秒的误差,此次研发的时钟精确度是上述时钟的100倍以上,160亿年仅有1秒的误差。即使是从138亿年前宇宙诞生时开始计时至今,误差也仅为0.8秒。

      “光晶格钟”的高精准度史无前例,除了可能会影响人们对1秒的重新定义,如果将其置于外太空,也许会因此研发出新型的测量技术。

      香取教授称:“因为铯原子时钟的出现,人们给出了基本单位‘1秒’的时间定义,经过半世纪的探索,秒的精确度也随之大幅度提高了。日本制的光晶格钟不仅为基础科学做出了巨大贡献,甚至有可能改变人们对时钟的概念。”

      时间定义基本长度1秒是什么

      所谓1秒钟的时间,曾经是根据地球自转一周的时间,即一天的长度来决定的。把1天分为24段时间,每一段是1小时,再把1小时分割为60分钟,再将1分钟分割为60个单位,秒的长度也由此确定。

      但是,19世纪至20世纪的天文学越来越发达,人们发现地球的自转周期由于受到潮起潮落和季节变化的影响,会一点一点发生变化。因此,人们选择利用地球的公转周期来测量,此后,1967年的国际度量衡总会决定采用原子核具有的普遍现象作为1秒的基准。

      具体来说,即铯原子时钟的原理是利用133号铯原子吸收微波时的振动次数来计时的,由此便产生了时间基本长度1秒的定义。但是,即使是上述的“铯原子时钟”也会因为原子的热运动及原子间的相互作用力而产生3000万年1秒的误差现象。此次,东京大学研究小组研发的“光晶格钟”具有100倍以上的精准度,即160亿年仅有1秒的误差。(实习编译:王禹童)

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