时间都去哪儿了?

2016-09-14 07:07国时
军事文摘·科学少年 2016年6期
关键词:日晷原子钟计时

国时

上下四方为宇,古往今来为宙。

宇宙中一切物质的起源和消亡,世间一切事物的产生和终结,都与时间紧密相关。早在人类文明诞生之初,人类便开始通过对时间的计量来描述万事万物的变化,并由此诞生了一系列精度越来越高的计时器具。最古老的太阳钟——圭表、日晷

远古时期,人们以太阳的东升西落作为时间尺度,因此便有“日出而作,日落而息”的人类生活。公元前二世纪,日晷出现,提高了时间的计量精度。日晷是使用太阳的位置来测量时间的一种设备,主要由一根投射太阳阴影的指标、承受指标投影的投影面(即晷面)和晷面上的刻度线组成。

有据可查的太阳钟开始于公元前2357年~2258年的尧帝时期。

流体钟

太阳钟之后出现流体钟,包括水钟和沙钟。水钟在中国又叫做“刻漏”、“漏壶”,有两种计时方法:一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间;另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满。

沙钟又称“沙漏”,是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的数量来计量时间。这种采用流沙代替水的方法,是因为我国北方冬天空气寒冷,水容易结冰的缘故。

机械钟

公元600多年前出现了机械钟。有记录的最古老的机械钟十三世纪出现在欧洲的修道院中。当时的机械钟不能显示时间,靠看钟人每小时敲钟来报时,通知修道士们准时进行各种宗教活动。17世纪,单摆被用于机械钟的设计,计时精度提高了近百倍。

原子钟

原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时,精度可以达到每100万年才误差1秒。1955年首次出现原子钟。

石英钟

20世纪30年代,石英钟应运而生,它是通过石英钟内部稳定的石英振荡器来计时的。石英钟每天的计时能准到十万分之一秒,也就是经过差不多270年才差1秒。

光钟

目前,日本科学家已经开发出精确度极高的光钟,160亿年才产生1秒误差。这是在实验中确认的迄今为止世界上最高精确度的时间。

为何“北京时间”由陕西发布?

19世纪50年代,美、苏、日等发达国家就开始陆续建立了本国的标准时间及授时系统。我国地域辽阔,东西相跨5个时区,首都北京处于国际时区划分中的东八区,而授时台又必须建在我国中心地带。

于是,“北京时间”的发布不在北京而在陕西,由中国科学院国家授时中心发播。每当整点钟时,正在收听广播的收音机便会播出“嘟、嘟”的响声,人们便以此校对自己钟表的快慢。

时间计量精度提升的意义何在?

日常生活中,时间精确到1秒已经足够了,可在某些领域,用秒来计量时间,又太长。在我们的体育赛事中,运动员的比赛成绩需要精确到百分之一秒,也就是说0.01秒的差距就决定着冠军的归属。出行的交通工具中,如汽车、飞机,其发动机每分钟转动数千周,为改变发动机的频率,提高其运行的速度,时间测量要精确到0.01秒。

对于国家活动,以卫星导航为例,光钟的使用可以显著提高卫星导航系统的定位精度。

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