比十亿分之一秒更精准 锶原子光晶格钟重新定义时间标准
时间是人类文明发展中形成的一个概念，其本质可以理解成对环境变化的规律性概括。从人类文明早期的日出而作日落而息，到如今形成明确的单位来确定时刻并确定标准时间，“时间”概念的不断细化背后其实是人类文明以及科技水平的不断发展。以至于到了今天，当我们在提起“现在几点？”的时候，我们已经有一个明确的量化单位来确定时间，并且几乎谁都可以通过手边、手机等来获取时间的答案。但是大家有没有想过这么一个问题——我们现在习以为常的时间，到底是怎么确定下来的呢？ 可不要小看这个问题，当我们在思考手表、手机等设备上的时间“准不准”的时候，其实已经下意识的认可了标准时间的概念，也正因为标准时间的存在，所以我们才能用时间来明确作息，规划生活。 标准时间是根据国际标准时间系统确定的时间，我们使用的北京时间则是是基于标准时间计算而来的时间。简单来说，标准时间给处于不同地区的国家一个物理层面的统一时间，并且基于地方时间一个固定的参考“坐标”。不过事实上，即便是标准时间，曾经不标准过。过去的标准时间为格林尼治标准时间(GMT)，当时是以地球自转时间作为标准，以本初子午线作为0点。但是由于地球的运行轨道其实是椭圆，地球每天的自转是有些不规则的，而且正在缓慢减速，因此，GMT很快被由原子钟确定的协调世界时(UTC)取代。 可以说，原子钟重新定义了“时间”的标准。 原子钟是基于物理学的基本原理设计的计时装置，起初是为了探索宇宙而设计的，并且精度可以达到到每2000万年才误差1秒。而伴随着原子钟的诞生，通信、交通、金融等领域都发生了巨大的改变——因为我们有了更加精准的时间测量手段。这也是为什么说原子钟在潜移默化中提高了我们的生活品质。 而与此同时，如今非常成熟的卫星导航系统其实也是依赖于原子钟才能为我们提供准确的定位服务的——要知道，即便是十亿分之一秒的误差，也会带来0.3米的距离误差。事实上，我们现在可以获得北京时间的权威渠道，也是通过原子钟组和世界时测量系统产生，并发播到全国的。 那么如今原子钟的精度到底可以到什么程度呢？72亿年仅偏差1秒！ 前不久，我国科研团队成功研制万秒稳定度和不确定度均优于5×10^(-18)(相当于数十亿年的误差不超过1秒)的锶原子光晶格钟。并在此基础上对锶原子光晶格钟的系统频移因素开展了逐项评定，最后确定了系统的不确定性为4×10^(-18)，相当于72亿年才会产生1秒的偏差。可不要小看这个数字，这项技术的诞生相当于将一只脚迈入了重新定义“秒”的范畴，为后续构建新一代全球时间基准乃至提供引力波探测、暗物质搜索的新方法等提供了重要的技术基础。 当然，原子钟技术的发展也不仅仅是精度那么简单，实际上，包括如何将原子钟确定的时间准确的传达出去，或者将原子钟安装于航天器、卫星等设备上，原子钟及相关技术的发展是非常复杂的。可以确定的一点是，原子钟已经成为我们生活中重要且必要的一项技术，或许我们并不会亲自接触这些产品，但是这些仪器设备在不断发展的过程中，却在无时无刻的影响着我们。我们正在接受被原子钟不断“定义”的时间。
