第524章 原子钟的原理
很显然,这个当然不能这么算了!毕竟这是受到气压的影响,和时间快慢本身又有什么关系呢!
所以当速度变快之后,飞船上,或者卫星上用来计时的原子钟会不会也会出问题呢!
就如同那个利用滴水来计时的计时器会受到气压影响一样。
因此速度变快之后是不是也会影响原子钟的计数呢!从而让人错误的认为这是时间变慢所导致的。
要知道,为了准确计量时间,随着时代发展,时间计量工具在不断更新换代,从日晷、沙漏、水钟,到机械钟、石英钟,再到原子钟,精确度越来越高。
如果说日晷、沙漏、水钟是鲁班尺,那么机械钟、石英钟就是卷尺,原子钟则是千分尺。
而随着科技的进步和发展,终于到二十世纪三十年代,科学家在研究原子和原子核的基本特性时发现,原子的振荡频率准确性非常高,从而产生了利用原子的振荡频率来制作时钟的想法。
于是在一九四八年,米啯啯家标准局利用氨分子的吸收谱线,建造了世界上第一台原子钟。
但受多普勒效应影响,振荡器谱线太宽,其精确度并不比石英钟高。为此,米啯物理学家拉姆齐在一九四九年提出分离振荡场的方法,大大提高了精确度。
之后一九五五年,音啯物理实验室用铯元素唯一的稳定同位素铯一三三原子,成功研制出第一台铯束原子钟,开创了实用型原子钟的新纪元。
到二十世纪末,科学家们对原子钟的使用条件进行严格规定,并通过使用激光冷却和原子俘获及更精密的激光光谱等技术,大幅提高了原子钟的精确度。
而后进入二十一世纪,科学家们不但在原子钟的准确度方面追求极致,还在原子钟的微型化和节能化方面狠下功夫。
这使新一代原子钟实现了芯片级跃升,能耗也大大降低,从而在稳定性和精密性方面得到极大优化,并进入商业化推广阶段。
而原子钟一般运用在对时间精确度要求比较高的系统上。比如卫星导航系统,它主要利用测量时间来测距,最后达到导航定位的目的。
时间测量,则主要依赖于卫星和地面站放置的原子钟。原子钟如同卫星导航系统的“心脏”,其精准与否直接影响卫星定位、测速和授时精度。
卫星上常用的铷原子钟,可做到几十万年只差一秒。即使如此之高的时间精度,也会让卫星导航系统产生数米的定位误差。
当然由于卫星环绕蓝星飞行的速度太快,所以就会照成相对论中的时间膨胀效应,让原子钟的实际时间变慢,所以为了不至于和地面时间偏差越来越大,因此卫星定位系统里的原子钟都是和地面上的原子钟经常性校准的。
只有这样才能保持卫星定位的精准程度,不至于误差太大。