時間是表征世界的最基本物理量,是人類文明發展中的一個(ge) 重要組成部分。我們(men) 每天都在經曆著時間的流逝,也每天都在運用時間、計算時間。
但是我們(men) 真的了解時間嗎?日前,中國計量科學研究院院長方向接受新華網采訪,通過通俗易懂的語言科普時間與(yu) 計量的關(guan) 係,讓受眾(zhong) 深入了解“丈量”時間長度的起源和不斷發展的計量方式。
新華網:在古代,人類用了什麽(me) 方法計量時間?又是如何定義(yi) 時間單位的?
方向:時間單位的定義(yi) 追溯得比較久遠,在我國,古代的人用來計時的一個(ge) 非常重要的儀(yi) 器叫日晷,並將一天分為(wei) 十二個(ge) 時辰:子、醜(chou) 、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。
日晷運用到了地球自轉的原理,在一天當中不同的時間,太陽照射所投影子方向不同,因此可以借助影子的位置來定義(yi) 時間。但是完全依賴於(yu) 天象時,人們(men) 隻能看到大概時間。隨著科技的發展、社會(hui) 的進步以及生活的需要,人們(men) 對於(yu) 時間的準確度要求越來越高。
新華網:現代科學技術的發展是建立在精密實驗測量基礎之上的。測量精度是如何影響人類計量時間的?
方向:精度需要製定一種標準,並選定一種單位。在日晷之後,鍾擺成為(wei) 了人們(men) 常用的計時工具,每擺一下是一秒。
科學家們(men) 研究發現,鍾擺擺得越快,計時精度就可能會(hui) 越高,於(yu) 是在微觀世界裏找到最小單位來作為(wei) 定義(yi) 量的標尺。1967年,第13屆國際計量大會(hui) (CGPM)重新定義(yi) 了“秒”——用銫133Cs原子基態兩(liang) 個(ge) 超精細能級之間的躍遷頻率,替代了原有基於(yu) 地球公轉和自轉的秒,利用這個(ge) 原理產(chan) 生的妙趣計時,就叫做原子時。
新華網:目前國際統一的時間計量單位是什麽(me) ?我國在時間計量上有哪些科研成果?
方向:目前全球統一使用的國際標準時間是由國際計量局主導的協調世界時(UTC)。
國際計量局將全世界各個(ge) 國家的計量院還有一些守時的實驗室的原子鍾所報送的數據進行加權平均,再加以校準,產(chan) 生國際原子時(TAI),再產(chan) 生協調世界時(UTC)。
由中國計量科學研究院研製的“NIM5銫原子噴泉鍾”是一個(ge) 用來定義(yi) 秒長的基準原子鍾,它的測量精度已經達到了3000萬(wan) 年不差一秒,是國際計量局認可的基準鍾之一。在國際標準時間的產(chan) 生和維護過程中,“NIM5銫原子噴泉鍾”以及其他幾台“世界上最好的基準原子鍾”,如同準星一樣駕馭國際原子時,發揮著舉(ju) 足輕重的作用。
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