钟表走不准会怎样？对普通人，是迟到几分钟；对全球定位、卫星导航、深空探测，就是彻底乱套。所以科学家一直在追更准的钟。最近，维也纳工业大学的团队造出了世界第一台核钟：精度相当于3000万年才误差1秒。而且，它会自己校时，连续跑了24小时不用人管。
这台核钟用钍原子核当计时参照。它的原型精度达到约10的负15次方——换算成直观说法，就是3000万年误差1秒。项目负责人舒姆（Thorsten Schumm）教授说，这还没达到世界上最好的光学原子钟的水平，但对第一台原型机来说，已经是惊人的成绩。研究登上了顶级期刊《自然》（Nature）。
先解释一下背景。用激光计时的钟，最怕激光频率漂移——温度稍微变一点，激光的心跳节奏就变了，钟就走不准。传统原子钟用原子外层电子的能态当参照物来稳住激光：电子绕原子核转，能级像台阶一样一层层排着，激光频率必须精准踩中台阶，钟才能走准。科学家几十年前就怀疑，钍的原子核或许也行——它的两个核能态挨得极近，近到激光能把原子核从一个能态推到另一个能态；而其他原子核能隙太大，激光根本推不动。
原理听上去也不复杂：激光照在钍晶体上，钍核只在激光频率恰好正确时才大量吸收；频率哪怕偏一点点，吸收量就会明显下降。这台钟正是利用这个下降信号，自动把激光频率调回正确位置——就像钟自己给自己校时，不需要传统原子钟在旁边兜底。
这条路走了很多年。2024年4月，舒姆团队和德国PTB布伦瑞克的派克（Ekkehard Peik）团队，首次演示了用激光激发钍核；同年秋天，他们把钍核装置接到传统光学原子钟上，证明原子核能撑起高精度时钟。但当时的装置还不会自稳定。这次的新原型，才真正实现了自动校时。
核钟的底气来自原子核本身：它比原子小一万倍以上，对外界的干扰反应弱得多，当计时参照更可靠。舒姆说，用原子核而不是原子，原则上能达到高得多的精度——将来一些物理量的测量，可能精确到前所未有的程度。
团队的下一个目标，是用更强的激光、更好的钍晶体，把精度再往上推一大截。3000万年差1秒，可能只是开始。
参考来源：Toscani De Col L, et al. A thorium-229 optical nuclear clock with feedback loop. Nature. 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-11084-4
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