時(shí)間是表征世界的最基本物理量，是人類文明發(fā)展中的一個(gè)重要組成部分。我們每天都在經(jīng)歷著時(shí)間的流逝，也每天都在運(yùn)用時(shí)間、計(jì)算時(shí)間。
但是我們真的了解時(shí)間嗎？日前，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院院長(zhǎng)方向接受新華網(wǎng)采訪，通過(guò)通俗易懂的語(yǔ)言科普時(shí)間與計(jì)量的關(guān)系，讓受眾深入了解“丈量”時(shí)間長(zhǎng)度的起源和不斷發(fā)展的計(jì)量方式。
新華網(wǎng)：在古代，人類用了什么方法計(jì)量時(shí)間？又是如何定義時(shí)間單位的？
方向：時(shí)間單位的定義追溯得比較久遠(yuǎn)，在我國(guó)，古代的人用來(lái)計(jì)時(shí)的一個(gè)非常重要的儀器叫日晷，并將一天分為十二個(gè)時(shí)辰：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。
日晷運(yùn)用到了地球自轉(zhuǎn)的原理，在一天當(dāng)中不同的時(shí)間，太陽(yáng)照射所投影子方向不同，因此可以借助影子的位置來(lái)定義時(shí)間。但是完全依賴于天象時(shí)，人們只能看到大概時(shí)間。隨著科技的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步以及生活的需要，人們對(duì)于時(shí)間的準(zhǔn)確度要求越來(lái)越高。
新華網(wǎng)：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是建立在精密實(shí)驗(yàn)測(cè)量基礎(chǔ)之上的。測(cè)量精度是如何影響人類計(jì)量時(shí)間的？
方向：精度需要制定一種標(biāo)準(zhǔn)，并選定一種單位。在日晷之后，鐘擺成為了人們常用的計(jì)時(shí)工具，每擺一下是一秒。
科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，鐘擺擺得越快，計(jì)時(shí)精度就可能會(huì)越高，于是在微觀世界里找到最小單位來(lái)作為定義量的標(biāo)尺。1967年，第13屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)（CGPM）重新定義了“秒”——用銫133Cs原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間的躍遷頻率，替代了原有基于地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的秒，利用這個(gè)原理產(chǎn)生的妙趣計(jì)時(shí)，就叫做原子時(shí)。
新華網(wǎng)：目前國(guó)際統(tǒng)一的時(shí)間計(jì)量單位是什么？我國(guó)在時(shí)間計(jì)量上有哪些科研成果？
方向：目前全球統(tǒng)一使用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是由國(guó)際計(jì)量局主導(dǎo)的協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）。
國(guó)際計(jì)量局將全世界各個(gè)國(guó)家的計(jì)量院還有一些守時(shí)的實(shí)驗(yàn)室的原子鐘所報(bào)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均，再加以校準(zhǔn)，產(chǎn)生國(guó)際原子時(shí)（TAI），再產(chǎn)生協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）。
由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制的“NIM5銫原子噴泉鐘”是一個(gè)用來(lái)定義秒長(zhǎng)的基準(zhǔn)原子鐘，它的測(cè)量精度已經(jīng)達(dá)到了3000萬(wàn)年不差一秒，是國(guó)際計(jì)量局認(rèn)可的基準(zhǔn)鐘之一。在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的產(chǎn)生和維護(hù)過(guò)程中，“NIM5銫原子噴泉鐘”以及其他幾臺(tái)“世界上最好的基準(zhǔn)原子鐘”，如同準(zhǔn)星一樣駕馭國(guó)際原子時(shí)，發(fā)揮著舉足輕重的作用。
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