原子钟最初本是由物理学家创造出来用于探索宇宙本质的。他们从来没有想过这项技术有朝一日竟能应用于全球的导航系统上，对国家经济建设、基础科研，特别是国防安全都极为重要。1967年国际计量大会将秒的定义从天文秒改为原子秒。上世纪末，美国研制成功了GPS全球卫星定位系统，在军事、科研、计量、航空、航天、通讯、气象、资源、环境、大地测量各领域中，发挥着巨大的作用。铯原子喷泉钟是GPS的基础支撑技术。原子时，并溯源到美国标准技术院(NIST)的铯原子喷泉钟。由于时间频率基准关系到国家核心利益，而铯原子喷泉钟是一个国家独立时间频率体系的源头，因此发达国家纷纷加大投入研制改进一代又一代的铯原子喷泉钟。原子钟使用元素也有不同，有氢，铷，CPT原子钟
还记得我们天宫二号携带的“空间冷原子钟”。利用“天空二号”里的微重力条件，这台冷原子钟的稳定度将高达10的负16次方，可以将航天器自主授时精度提高两个数量级，能大幅提高如北斗卫星定位系统的导航精度。
激光冷原子钟空间冷原子钟是基于空间微重力环境的喷泉冷原子钟。世界上第一台在轨进行科学实验的空间冷原子钟由中国科学家研制，并于2016年9月随天宫二号空间实验室发射升空。3000万年误差1秒。那我们费这么力气科研最后带到太空能有什么用呢？
举例说：比如过去20世纪初，早期的航海家们都是依靠星空图来驾驭自己的航线，他们需要知道准确的时间来仰望天空，确定船只不会偏离航线，所以需要在船上安装精确的时钟。当时普遍使用的海事计时表，是依靠弹簧驱动的机械表，每天会有零点几秒的误差。 到了21世纪，随着海上行程越来越长，对时间精确性要求越来越高，原子钟随即应运而生，这种走时精准的计时工具取代了旧式的弹簧钟和摇摆式时钟。 原子钟通常使用铯原子或铷原子的自然震动，可以提供稳定的滴答声，目前最好的在轨原子钟，是我们刚刚发射的3000万年的时间里误差也不会超过1秒，非常精确。 许多人认为，这样精确的原子钟似乎与普通百姓关系不大，只属于高端科技。事实上，原子钟的用途很多，除了验证地心引力理论、指导太空飞船外，还能解决许多现实问题。 原子钟与全球定位系统 全球定位系统是美国从上世纪70年代开始研制的。这套系统历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具备海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力，我们的北斗导航系统后发优势更明显。我们的激光冷原子钟升空能够为我们的北斗授时更准确，原子钟只要出现微小的不稳定性，就会造成地上接收器测量结果发生几米的误差，影响军用到航母舰队导弹发射，民用到渔民出海事故及时救援，陆地导航定位不准确等等，这些人命关天，国家兴亡的大事当然和我们每个人都息息相关。
目前为止，所有的试验都证明相对论是正确的，但是没有哪个理论是完美无缺的，包括爱因斯坦的理论。随着试验精确性的延伸，科学家们希望能在相对论中找到缺陷的一面，从而大大改变人类对宇宙本质的认识。 原子钟将检测到以前从来没有检测到的物理现象，并有助于改进地球上的通信技术，“它们将用我们难以想象的方式，创造着惊人的奇迹。”
热门跟贴