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方向:计量时间 推动人类文明发展

发布时间:2019-08-20 16:53 | 作者:美文在线 | 来源:未知 | 浏览: 次|类别:科普知识

  时间是表征世界的最基本物理量,是人类文明发展中的一个重要组成部分。我们每天都在经历着时间的流逝,也每天都在运用时间、计算时间。
 
  但是我们真的了解时间吗?日前,中国计量科学研究院院长方向接受新华网采访,通过通俗易懂的语言科普时间与计量的关系,让受众深入了解“丈量”时间长度的起源和不断发展的计量方式。
 
  新华网:在古代,人类用了什么方法计量时间?又是如何定义时间单位的?
 
  方向:时间单位的定义追溯得比较久远,在我国,古代的人用来计时的一个非常重要的仪器叫日晷,并将一天分为十二个时辰:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。
 
  日晷运用到了地球自转的原理,在一天当中不同的时间,太阳照射所投影子方向不同,因此可以借助影子的位置来定义时间。但是完全依赖于天象时,人们只能看到大概时间。随着科技的发展、社会的进步以及生活的需要,人们对于时间的准确度要求越来越高。
 
  新华网:现代科学技术的发展是建立在精密实验测量基础之上的。测量精度是如何影响人类计量时间的?
 
  方向:精度需要制定一种标准,并选定一种单位。在日晷之后,钟摆成为了人们常用的计时工具,每摆一下是一秒。
 
  科学家们研究发现,钟摆摆得越快,计时精度就可能会越高,于是在微观世界里找到最小单位来作为定义量的标尺。1967年,第13届国际计量大会(CGPM)重新定义了“秒”——用铯133Cs原子基态两个超精细能级之间的跃迁频率,替代了原有基于地球公转和自转的秒,利用这个原理产生的妙趣计时,就叫做原子时。
 
  新华网:目前国际统一的时间计量单位是什么?我国在时间计量上有哪些科研成果?
 
  方向:目前全球统一使用的国际标准时间是由国际计量局主导的协调世界时(UTC)。
 
  国际计量局将全世界各个国家的计量院还有一些守时的实验室的原子钟所报送的数据进行加权平均,再加以校准,产生国际原子时(TAI),再产生协调世界时(UTC)。
 
  由中国计量科学研究院研制的“NIM5铯原子喷泉钟”是一个用来定义秒长的基准原子钟,它的测量精度已经达到了3000万年不差一秒,是国际计量局认可的基准钟之一。在国际标准时间的产生和维护过程中,“NIM5铯原子喷泉钟”以及其他几台“世界上最好的基准原子钟”,如同准星一样驾驭国际原子时,发挥着举足轻重的作用。
 
  本作品为“科普中国-科技前沿大师谈”原创,转载时务请注明出处。
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