現(xiàn)代社會，時間對人類極為重要。它滲透于人類活動、科學(xué)實驗、經(jīng)濟建設(shè)和國防安全的各個領(lǐng)域?？蓪Υ蠖鄶?shù)人來說，往往只知道年、月、日、 時、分、秒和時區(qū)，對時間究竟如何而來、1秒鐘如何產(chǎn)生并不清楚。日前，中國計量科學(xué)研究院研制的NIM5銫原子噴泉鐘，2000萬年不差一秒，成為國際計量局認(rèn)可的基準(zhǔn)鐘之一，參與駕馭國際標(biāo)準(zhǔn)時間。為此，本臺記者專訪了計量院首席研究員、同時也是國際時間頻率咨詢委員會中國代表李天初院士，請他對銫原子鐘的工作原理以及對人們生活的影響進(jìn)行介紹。

　　眾所周知，現(xiàn)代國際時間計量單位是原子秒。一原子秒是由銫原子躍遷振蕩91.9億多周所持續(xù)的時間。此次NIM5銫原子噴泉鐘就是依據(jù)這一原理進(jìn)行工作的。對于NIM5銫原子噴泉鐘成為國際計量局認(rèn)可的基準(zhǔn)鐘、參與國際標(biāo)準(zhǔn)時間修正，李天初院士表示，這意味著中國對國際時間從擁有“話語權(quán)”到具備了“表決權(quán)”。“時間頻率是一個高度國際化的量，以前我們都是參加國際原子時的合作，提供數(shù)據(jù)，但是我們沒有權(quán)利駕馭?，F(xiàn)在我們的鐘由國際時間頻率咨詢委員會的審查通過，接受作為基準(zhǔn)鐘之一。原來有7國加上中國8國，用8國銫原子噴泉鐘來修正駕馭國際原子時。從這個意義來說，我們原來是參與國際原子時合作，有一個話語權(quán)，但現(xiàn)在我們可以駕馭國際原子時的時間，不但有話語權(quán)還有表決權(quán)。”

　　現(xiàn)代社會，時間對人類生活極為重要?？蓪ζ胀ㄈ藖碚f，時間的精確度似乎到秒，不耽誤工作學(xué)習(xí)、不影響生活即可。那么，此次銫原子鐘的精確度達(dá)到2000萬年不差1秒，究竟有哪些意義呢?有媒體報道稱，一旦美國關(guān)閉GPS信號或不能使用國際校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，NIM5可獨立“守住”中國原子時。對此，李天初院士表示，在經(jīng)濟建設(shè)、國防科技、科學(xué)研究領(lǐng)域，這臺原子鐘將發(fā)揮重大作用。對一般人而言，其也具有影響深遠(yuǎn)。像人們業(yè)已習(xí)慣的GPS定位導(dǎo)航就離不開原子鐘的精確計時。中國計量院與國際接軌的時間頻率資源，有望為中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的地面基準(zhǔn)時間提供計量支持。

　　“時間頻率和大家最息息相關(guān)的是GPS，也就是衛(wèi)星導(dǎo)航，我們中國的北斗也在做衛(wèi)星導(dǎo)航，衛(wèi)星導(dǎo)航就是在天上有20到30顆衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星都有星載的原子鐘。它不太準(zhǔn)，要靠地面來校準(zhǔn)天上的星。而這臺原子鐘未來有望為北斗的地面時提供計量支持。”

　　雖然2000萬年不差1秒在普通人眼中已經(jīng)是精度極高，但對研究人員來說還不能滿足。目前，中國計量科學(xué)研究院已經(jīng)開始了下一代NIM6銫噴泉鐘的研究，將達(dá)6000萬年不差一秒。李天初表示，一旦NIM6研制成功，就將標(biāo)志著中國在時間頻率領(lǐng)域進(jìn)入國際第一梯隊。

　　“NIM6現(xiàn)在已經(jīng)開始做了，設(shè)計完了，開始加工。預(yù)計這臺鐘能到6000萬年不差一秒。希望把整個中國時間頻率體系提高到國際第一梯隊的水平?，F(xiàn)在應(yīng)該說法國、美國、德國、英國這四個國家在第一梯隊，這四個國家基本都是6000萬年不差一秒。但是美國最近是1億年不差一秒。6000萬年不差一秒差不多銫原子鐘極限就達(dá)到了，下一代是做光鐘。”

　　銫噴泉鐘工作在微波波段，工作在光學(xué)波段的光鐘具有更好的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度潛力。目前國際最好的光鐘的精度研究超過了噴泉鐘。中國計量院正在研制鍶光鐘，力爭在未來國際關(guān)于修改秒定義的討論中擁有話語權(quán)和主動地位。