中國有一台全球最準的鍾：放在太空軌道 3000萬年只差一秒

近日，有媒體從中科院獲得消息，由我國發射的世界首台在太空中運行的冷原子鐘已經在太空軌道運行近兩年時間。中國這台原子鐘的精度非常高，3000萬年誤差小於1秒，是人類目前在太空運行的時間計量儀器的最高標準。美國的銫鐘精度大約為2000萬年誤差一秒，可見我國的這台冷原子鐘精度之高。

生叫做冷原子鐘呢？冷原子鐘是指利用激光將原子的溫度降低至絕對零度附近，這樣的溫度下，原子活躍程度就非常的低，其能級躍遷頻率將更少的受到外界干擾，從而可以實現更精確的服務。

怎麼理解這個冷原子鐘呢？打個比方，就像是好幾個人每人手中拿一根撞球杆，然後使用這麼多撞球杆去戳一顆撞球，這顆撞球的在這麼多桿的共同作用下，收到四面八方的壓力，最終被大家摁倒原地，不再動彈。在冷原子鐘上，激光就是撞球杆，四面八方射來的激光將這顆原子團團圍住，最終將其固定在原地不動，即：激光可以精確的傳遞動量給原子,但是逆著原子運動方向對原子進行制動，當以極高頻率四面八方制動原子時，原子將幾乎不再產生任何運動，這個時候溫度也就降到了絕對零度。這就是冷原子鐘的原理。我國將這台冷原子鐘搬到了太空中更具有意義，其不僅可以對基本物理原理進行驗證試驗，還可以輔助我國的北斗衛星導航系統，提供更高精度的導航服務。

我們都知道，導航性能好不好，最關鍵的是看「精度」，精度越高，導航的效果越好。目前來講，星載原子鐘的精度是制約衛星導航系統精度的主要因素之一，另一個制約因素就是星地信號同步比對過程。當衛星計時器的誤差每天超過千分之一秒時，我們賴以生存的導航定位、電網併網發電、金融系統安全、交通管理將會陷入一片混亂。因此，對於現代以及未來，時間精度將是無可替代的戰略資源。正因如此，全球才在時間計量領域投入了大批的力量進行研發。我國也同樣建立了自己的實驗室研發專門用於原子鐘的研發。

我國的冷原子鐘目前被安置在天宮二號里，其不僅能夠自身維持級高的時間進度，還可以在太空無大氣和電離層多變狀態影響的情況下，無誤差的通過星鏈傳輸對我國的北斗導航衛星進行時間信號傳遞和校準，使得北斗的導航精度又上升到新的量級。這台原子鐘由中科院上海光機所研製而成，實現了人類首次冷原子鐘的在軌穩定運行。德國杜塞爾多夫大學原子物理學家斯蒂芬·席勒對中國取得這一驕人成績給出了高度評價，他說：「隨著實驗的成功，中國在天基冷原子感測器的研究走在了世界的最前沿」。新的成就意味著新的起點，中國的原子鐘事業又踏上了新的征程。擔負起為世界精確報時的義務。（利刃/張陽）

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