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世界上最精確的時(shí)鐘，日本光晶格鐘（160億年才產(chǎn)生1秒誤差）

admin 29 2024-04-03 11:43:46

世界上最精確的時(shí)鐘，日本光晶格鐘（160億年才產(chǎn)生1秒誤差）

在中國(guó)古代，計(jì)時(shí)的方法有日晷、水鐘等，雖然隨著時(shí)代進(jìn)步，時(shí)鐘也在不停地更新?lián)Q代，但是即使是這樣，時(shí)鐘的誤差也還是存在。但前段時(shí)間，日本方面研究出世界上最精確的時(shí)鐘，160億年才產(chǎn)生1秒誤差。下面就給大家介紹世界上最精確的時(shí)鐘。

據(jù)悉，2015年日本東京大學(xué)其研究小組與日本理化學(xué)研究所合作，開發(fā)出精確度極高的光晶格鐘，160億年才產(chǎn)生1秒誤差。這是在實(shí)驗(yàn)中確認(rèn)的迄今世界

最高

精確度，所以被稱為世界上最精確的時(shí)鐘。

和以往印象中的時(shí)鐘不同光晶格鐘是一種原子鐘，世界各國(guó)都在大力進(jìn)行研究研究原子鐘。所謂原子鐘就是以原子中電子的振動(dòng)為振子的時(shí)鐘，如果振動(dòng)的頻率在光波段，時(shí)鐘就稱為光鐘，而世界上最精確的時(shí)鐘——光晶格鐘是光鐘的一種。

目前，像誤差是無(wú)法避免的，無(wú)論是再精確的鐘都或多或少會(huì)有誤差，而世界上最精確的時(shí)鐘的秒的定義是根據(jù)銫原子的電磁波周期數(shù)來(lái)決定，每3000萬(wàn)年有1秒誤差。東京大學(xué)研究生院工學(xué)系教授香取秀俊率領(lǐng)的研究小組，選擇了比銫原子能更精密測(cè)量時(shí)間的鍶原子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用激光將鍶原子封閉在十萬(wàn)分之二毫米左右的格子狀空間內(nèi)，然后計(jì)算其振動(dòng)數(shù)，這也使這款光晶格鐘是世界上最精確的時(shí)鐘。

另外，即使是在低溫環(huán)境下，原子不易受電磁波影響，為此開發(fā)出能在零下170攝氏度下工作的光晶格鐘，最終實(shí)現(xiàn)了160億年才有1秒誤差。

據(jù)悉，在日本發(fā)明世界上最精確的時(shí)鐘之前，這一紀(jì)錄保持者是英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家發(fā)明出世界上最精確光鐘，其技術(shù)領(lǐng)先美國(guó)。負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的科學(xué)家帕特里克·吉爾認(rèn)為，這是該實(shí)驗(yàn)室104年歷史中取得的最重要的成果。

光鐘是國(guó)際計(jì)量科學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)。目前世界上最精確的時(shí)鐘秒的精確定義為原子秒，即銫原子同位素133基態(tài)超精細(xì)能階躍遷的9192631770個(gè)周期為一秒，最好的原子鐘誤差為3000萬(wàn)年1秒。2001年,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所利用單汞離子制成光鐘原型，“滴答”達(dá)一千億每秒。而吉爾教授所發(fā)明的新鐘則采用的是單鍶離子，其精度是美國(guó)汞光鐘的三倍，使之成為世界上最精確的時(shí)鐘。理論上講，采用這種新技術(shù)，可使精度達(dá)10億年每秒。

其實(shí)，在一般人的眼中，世界上最精確的時(shí)鐘這樣極度的精確度可能看似多余。但是，除了設(shè)置世界各地的官方時(shí)間以外，世界上最精確的時(shí)鐘可以被用于很多方面。例如，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用原子鐘，如果原子鐘與衛(wèi)星越同步，系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)越精準(zhǔn)。使用世界各地的電波望遠(yuǎn)鏡觀察太空的某一點(diǎn)，可以同步為一個(gè)和地球直徑一樣的望遠(yuǎn)鏡。