□蕭山編譯

　　科學(xué)家們早就認(rèn)識到原子（和分子）具有諧振現(xiàn)象：每種化學(xué)元素和化合物都以自己的特性頻率吸收或發(fā)出電磁輻射。 這種諧振在時間和空間上非常穩(wěn)定，今天的氫原子或銫原子與一百萬年前或另一個星系的氫原子或銫原子完全相同。這些原子可以構(gòu)成一種以固有頻率擺動的“鐘擺”，而這種可重復(fù)的固有頻率正是精確時鐘的基礎(chǔ)。

　?。玻笆兰o(jì)３０年代和４０年代雷達(dá)和甚高頻無線通訊的研制發(fā)現(xiàn)原子間的相互作用可以產(chǎn)生電磁波（微波）。研制原子鐘的工作是從氨分子的微波諧振的研究上開始的。１９４９年，美國標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（ＮＩＳＴ）建立了基于氨分子諧振原理的第一臺原子鐘。但是，這臺鐘的性能并不比當(dāng)時已有的標(biāo)準(zhǔn)好多少。所以，他們的研究很快轉(zhuǎn)移到更有希望的銫原子束裝置上。

　　與美國海軍觀象臺ＶＳＮＯ合作，英國于１９５５年在國家物理實(shí)驗(yàn)室（ＮＰＬ）建立了第一臺實(shí)用的銫原子頻率基準(zhǔn)，并用來測量天文時。ＮＩＳＴ是最早開始研制銫原子基準(zhǔn)的，但好幾年后它才完成了它第一個原子束裝置。不久后又建了第二臺，用于比對測試。

　　１９６０年，銫基準(zhǔn)進(jìn)一步完善，并用于ＮＩＳＴ的官方守時系統(tǒng)。許多國家實(shí)驗(yàn)室也研制了這類基準(zhǔn)裝置，使得這種守時系統(tǒng)被廣泛采用。

　?。保梗叮纺赇C原子自然頻率被正式確認(rèn)為時間的國際單位制單位：秒被定義為銫原子９１９２６３１７７０個諧振頻率周期的時間，它取代了以前基于地球運(yùn)動周期的定義。秒很快就成為科學(xué)家們所測量的最精確的物理量。 ２００２年１月，ＮＩＳＴ首先采用“噴泉”技術(shù)的第八號銫鐘?穴代號ＮＩＳＴ－Ｆ１?雪——最新的銫基準(zhǔn)每年僅有３千萬分之一秒的誤差。

　　另外，還研制了一些其他不同用途的原子鐘；例如，有更穩(wěn)定的氫原子鐘，還有更緊湊、便宜和低耗的基于銣蒸氣微波吸收原理的原子鐘等。

　　現(xiàn)代生活越來越依靠于精確的時間。過去誤差一刻鐘的時鐘也許就夠用了，但現(xiàn)在不同，交通、通訊、金融、制造、電力和許多其他技術(shù)越來越依靠于精確的時鐘?？茖W(xué)研究和現(xiàn)代技術(shù)的需求促使我們研究更準(zhǔn)的時鐘。在ＮＩＳＴ、ＵＳＮＯ，在法國、德國以及世界其他實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)下一代的時間基準(zhǔn)。

　　當(dāng)我們繼續(xù)“時間漫步”的時候，我們將能看到ＮＩＳＴ、ＵＳＮＯ和位于巴黎的國際計(jì)量局（ＢＩＰＭ）等機(jī)構(gòu)正在幫助世界維持一個單一的、一致的時間體系。