UTC (协调世界时)
xie tiao shi jie shi
全球用于调节时钟和时间的首要时间标准,是世界各地民用计时的基础。
yuan zi zhong
原子钟通过检测原子中电子在能级之间跃迁时发射或吸收的电磁辐射来测量时间。由于该频率是物理常数,原子钟能够提供极其稳定的时间基准,不受制造工艺和环境条件的影响。自 1967 年起,国际单位制(SI)将秒定义为铯 133 原子超精细跃迁的 9,192,631,770 次振荡所对应的时间。
铯原子钟是目前部署最广泛的标准;铯喷泉钟的精度可达约 3 亿年误差一秒。铷原子钟体积更小、成本更低,适用于 GPS 卫星,短期稳定性优异但长期精度不如铯钟。氢脉泽具有最佳的短期稳定性,用于 VLBI 观测和深空通信。光晶格钟代表下一代技术,精度可达 300 亿年误差一秒,是重新定义 SI 秒的候选方案。
原子钟支撑着 GPS 卫星定位(每颗卫星搭载星载时钟)、电信网络同步、金融交易时间戳以及精密科学测量。如果光晶格钟实现全面实用化,其对引力势差异的灵敏度可用于“相对论大地测量”,服务于地下资源勘探和火山活动监测。
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从铯喷泉钟到光晶格钟,原子计时定义了秒,并支撑着 GPS、金融交易和物理实验。本文解释其原理、已达到的精度水平,以及为什么超稳定时钟对隐形基础设施至关重要。
GPS定位对精确时间的依赖远超人们的想象。本文介绍卫星原子钟、使位置误差保持在小范围内的相对论修正、GPS时间与UTC的关系,以及困扰老旧接收器的周数翻转问题。
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