美研制新鐘表比最准時鐘精确一倍
【大紀元3月21日訊】(美國之音記者施倫德報道)如果你喜歡准時,就請花几分鐘來听听這個消息:美國科羅拉多州立大學彼爾德分校的科學家和美國國家標准与技術研究所合作制造了一座精确度極高的鐘表,這座時鐘的精确度每兩億年只差一秒,比美國目前使用的官方標准計時鐘要精确一倍。
在擺滿了老式時鐘的店鋪里,每一座鐘鳴聲報時的時刻都不一致。那是因為,經過每分鐘、每星期的誤差累積后,每一個計時裝置都會有一些偏差。
*美官方標准鐘八千万年誤差一秒
但是在節奏快速的世界里,許多設備的運用都需要更高的精密度。在科羅拉多州立大學的實驗室里,物理學教授葉俊說,他的小組新近制成的這座試驗性的鐘可能成為最精良的時鐘之一,這是因為它的滴答節奏,比一般老式時鐘要快得難以計數,甚至比美國的官方標准鐘還要精确。美國的官方標准鐘是一座精密的原子計時器,每8千万年才有一秒鐘的誤差。
葉俊教授說,由于這座新制成的時鐘運行的更快,它比美國的官方計時鐘還要准确一倍。他說:“主要的原因是,當你在制造一座時鐘的時候,你要讓它盡可能地快速擺動,那樣就能更快速地查出誤差。”
基本的擺動究竟能快到什么程度?老式的鐘大約每秒鐘擺動一次。今天最准确的時鐘利用原子內部的能量,每秒鐘振動几十億次。和葉俊教授一起工作的物理學家勒德洛說,他的小組制造出的新時鐘也是依靠原子能量。
*激光振動計算頻率更精确
勒德洛說:“原子很像老式時鐘里的鐘擺,鐘擺來回晃動,老式時鐘用它來計算時間。同樣的,原子具有天然的振動頻率。我們計算它的振動速度,注意原子的運行狀態,最后就制造出了時鐘。”
勒德洛說,新時鐘的不同之處是計算振動頻率的方法。目前最精确的時鐘之一是美國國家標准与技術研究所的標准鐘。它依靠微波放射來計算。可是微波放射的速度高得難以掌握,所以許多振動的次數都被遺漏。勒德洛說,這項新的、試驗性的時鐘采用激光,激光的振動頻率更快,計算更為精确。
*一座鐘表占据整個房間
使用這座超高度的精密時鐘,需要大量設備。實驗室里有4個工作台,每個工作台都像一輛小型卡車一樣大。上面布滿著電線、真空管、激光、鏡子、金屬盒以及放大鏡。勒德洛說,這些都會被用上的。他說:“我們還沒有打算把這种表戴在手腕上。”
但是,當初世界上的電腦也是大到必須占据整個房間,而如今有些電腦裝置可以戴在手腕上。因此,勒德洛說,有一天,這座龐大的時鐘會變小,但它對社會的影響卻是巨大的。他預料,更精确的鐘表將會改進地球上以及航天飛机上的無線電通訊和導航系統,有助于對其它世界的探索。(
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