天气 
2026-03-16
中国科学家在光钟研制方面取得了重要进展，刷新了人类计时的极限。这台“超级钟表”运行300亿年误差不超过1秒。中国科学技术大学科研团队将锶原子光晶格钟的稳定度和不确定度双双突破至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。
锶原子光晶格钟之所以如此精确，是因为科学家利用能量激发锶原子，使其释放出固定频率的电磁波。这个频率几乎永恒不变，因此以锶原子作为时钟，可以实现极长时间内的无误差计时。此前，科学家使用铯原子制造微波原子钟，发现它每秒振动大约91亿次，基于这一稳定的振动频率，研发出了高精度的微波原子钟。全球时间基准依赖于全球80个实验室中的450台原子钟，中国的国家授时中心和中国计量科学研究院也是其中的重要组成部分。
微波原子钟的精度已经让人类能够“以光为尺”来测量世界。例如，北斗三号卫星上搭载的国产铷原子钟通过测量光的传播时间推算距离，百万分之一秒的偏差会导致约300米的距离误差。这种对时间的极致掌控使得导航系统能够精确定位目的地。
新一代光钟的精度是微波原子钟的上万倍，其应用远不止于计时和定位。由于引力越强的地方时间过得越慢，光钟甚至能捕捉到几厘米高度差带来的时间变化。这种技术可以用来探测地球内部结构，揭示看不见的地下世界。虽然目前光钟体积庞大且工作环境苛刻，但中国科学家正致力于将其变得更小、更稳、更便携。未来，光钟有望进入导航卫星，支撑下一代全球导航系统，使定位精度从米级提升到厘米级甚至更高。此外，光钟还将构建全球统一的超高精度时间基准，从而在全球时间标尺上刻下中国的精度。
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