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世界上最精确的时钟,日本光晶格钟(160亿年才产生1秒误差)

来源:www.phb123.com 时间:2017-01-18 15:50 编辑:谢文艺 手机版

  在中国古代,计时的方法有日晷、水钟等,虽然随着时代进步,时钟也在不停地更新换代,但是即使是这样,时钟的误差也还是存在。但前段时间,日本方面研究出世界上最精确的时钟,160亿年才产生1秒误差。下面就给大家介绍世界上最精确的时钟。

  一、世界上最精确的时钟,160亿年才产生1秒误差

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  据悉,2015年日本东京大学其研究小组与日本理化学研究所合作,开发出精确度极高的光晶格钟,160亿年才产生1秒误差。这是在实验中确认的迄今世界最高精确度,所以被称为世界上最精确的时钟。

  和以往印象中的时钟不同光晶格钟是一种原子钟,世界各国都在大力进行研究研究原子钟。所谓原子钟就是以原子中电子的振动为振子的时钟,如果振动的频率在光波段,时钟就称为光钟,而世界上最精确的时钟——光晶格钟是光钟的一种。

  误差始终存在

  目前,像误差是无法避免的,无论是再精确的钟都或多或少会有误差,而世界上最精确的时钟的秒的定义是根据铯原子的电磁波周期数来决定,每3000万年有1秒误差。东京大学研究生院工学系教授香取秀俊率领的研究小组,选择了比铯原子能更精密测量时间的锶原子进行实验,用激光将锶原子封闭在十万分之二毫米左右的格子状空间内,然后计算其振动数,这也使这款光晶格钟是世界上最精确的时钟。

  另外,即使是在低温环境下,原子不易受电磁波影响,为此开发出能在零下170摄氏度下工作的光晶格钟,最终实现了160亿年才有1秒误差。

  二、曾经的世界上最精确的时钟,精度达10亿年每秒

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  据悉,在日本发明世界上最精确的时钟之前,这一纪录保持者是英国国家物理实验室的科学家发明出世界上最精确光钟,其技术领先美国。负责该项目的科学家帕特里克·吉尔认为,这是该实验室104年历史中取得的最重要的成果。

  精度达10亿年每秒

  光钟是国际计量科学发展的热点。目前世界上最精确的时钟秒的精确定义为原子秒,即铯原子同位素133基态超精细能阶跃迁的9192631770个周期为一秒,最好的原子钟误差为3000万年1秒。2001年,美国国家标准技术研究所利用单汞离子制成光钟原型,“滴答”达一千亿每秒。而吉尔教授所发明的新钟则采用的是单锶离子,其精度是美国汞光钟的三倍,使之成为世界上最精确的时钟。理论上讲,采用这种新技术,可使精度达10亿年每秒。

  运用广泛

  其实,在一般人的眼中,世界上最精确的时钟这样极度的精确度可能看似多余。但是,除了设置世界各地的官方时间以外,世界上最精确的时钟可以被用于很多方面。例如,卫星导航系统使用原子钟,如果原子钟与卫星越同步,系统提供的数据越精准。使用世界各地的电波望远镜观察太空的某一点,可以同步为一个和地球直径一样的望远镜。

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