英研发出全球最准的钟

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【大纪元11月20日讯】(自由时报编译张沛元特译)英国卫报报导,英国科学家宣布,他们已研发出全世界最准确的时,该时钟不但能让全球定位系统(GPS )与太空探测更为准确,并可藉由改变测量一秒的方式,重新界定时间的意义,让科学家能从事最基本的物理问题研究。

准确的时间定义对于从网际网路资讯流通、电力传输到数百亿美元的高额金融转账,皆至为重要。目前的一秒的定义来自一九五五年的原子。藉由探查与测量铯原子的微波吸收,位于伦敦西南方泰丁顿的英国国家物理实验室的科学家,制造了一具准确度达一百亿分之一的时钟。一九六七年,该钟成为秒的定义的基础。到了2000年,最好的原子钟的准确度达一天只差一百亿分之一秒。

但科学家并不满意。英国国家物理实验室科学家吉尔教授说,研发更准确时钟的动机,在于精益求精;目前所使用的是微波频率,但外界一直认为应该使用更高频率作为时间标准。理论上,使用比微波更高的光学频率确实可行,美国科学家在2001年便曾藉由制作单一水银离子的光学钟的原型证明其可行性。

吉尔说,测量原子转移的频率就和时钟滴答一样,倘若能在特定一段时间内测量愈多滴答,则测量时间的准确度就会更高。吉尔的新时钟是利用单一锶离子,准确度是美国光学钟的三倍。吉尔的研究结果已刊载于最新一期“科学”期刊。吉尔说,目前的人造卫星都配备有微波时钟,倘若这些微波时钟能升级改采更准确光学钟,日后卫星定位准确度将可缩小到数公分以内。

此外,更准确定义秒对于探测外太空也至为重要。吉尔说,倘若人类发射太空船前往亿万公里以外的宇宙未知处,并且希望能让太空船平稳降落于特定地点,此时就必须具备准确度相当高的时钟以便与航行设备同步。倘若国家物理实验室这款最新最准确时钟能成为界定一秒的最新方式,将是分析最基本物理法则的一大利器。

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