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激光钟:走17亿年分秒不差
文章来源: 发布时间:2009-02-12 字体大小:【

【英国《星期日泰晤士报》2009年2月8日文章】题:激光钟能保持20亿年的准确。(作者史蒂文·斯温福德)
    科学家已经研制出新一代时钟,能走近20亿年的时间也不差一秒。
    这种时钟的准确率如此之高,能使卫星追踪移动目标的误差控制在1米之内,还可能导致自动驾驶汽车和精确到足以使飞机自动着陆的自动驾驶仪的出现。美国、英国、德国和日本等国的实验室正在竞相研制这种时钟,其准确率非常高,即便从宇宙大爆炸时开始计时也不会有一秒的误差。科学家认为这种时钟将在10年内问世。
    这种新设备称为光学时钟,通过用激光“注视”并测量原子的电子震动频率来计时。这使其能够更精确地分割时间。
    这种最先进的时钟是美国国家标准与技术研究所的研究人员研制的,通过测量汞离子的电子震动频率来计时,能分秒不差地走17亿年。以前,最精确的计时设备是原子时钟,能够准确地走8000万年而一秒不差。相比之下,普通的腕表每月的误差约为15秒。
    世界时间是巴黎塞夫尔国际度量衡委员会制定的,该委员会计划在2020年前用光学时钟代替其原子时钟。
    时间和频率委员会执行秘书埃利斯·阿里亚斯博士说:“光学时钟是大势所趋。这是一项激动人心的研究成果,而我们将在2015年之前决定是否用光学时钟代替原子时钟。”
    最激动人心的研究成果很可能将用于跟踪飞机、船只和汽车的全球定位系统(GPS)。GPS没备接收卫星发射的微波信号,并通过计算它们到达的时间来确定目标在地球上的位置,误差不到10米。
    科学家认为,通过在卫星上安装光学时钟,GPS设备将能够把精确度提高到误差不到1米。这种精确度能够让汽车自动驾驶和飞机自动着陆。这种技术还可以使卫星能够更精确地绘制冰帽和山脉的地图,并监控地震断层线附近地区的移动迹象。
    欧洲航天局正计划在卫星上安装一台光学时钟,该计划将在2015到2025年探索为了科学进步而利用太空的方式。
    英国国家物理实验室首席研究员海伦·马戈利斯及同事是研究这种新技术的先驱。
    科学家对于光学时钟还有更广泛的应用计划。他们希望光学时钟将使他们能够检验物理学的基本定律。
     这种光学时钟最终将取代原子钟,后者从1967年开始一直是时间的计量标准。原子钟最早是由英国物理学家路易斯·埃森于1955年制造出来的,通过测量铯原子振动发出射线的频率来计量时间。
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