世界上最準的鍾，上千萬年才誤差1秒！銫原子鐘是如何計時的？

你能相信嗎?如果讓這檯鐘從恐龍滅絕時就開始運行,到今天的誤差居然還不到三秒,究竟是什麼鍾能有如此逆天的精度呢? 它的核心材料就是眼前這種像黃金一樣的液體,也是最具反差感的金屬——色。 常溫常壓下,它軟得就像橡皮泥一樣,輕輕一戳就能截斷,用手捂一會兒就能把它融化。 冷卻一會兒後,又會吸出像金葉子一樣的純色晶體。 雖然它表現得美麗柔弱,但活潑性卻是連納和賈健了都要尊稱一聲大哥。 不僅一見空氣就開始冒煙,一會兒不理它就自燃,往水裏一扔,更是直接炸給你看。 脾氣如此火爆的金屬色是怎麼做到即時如此精準的? 這源於色原子和外層,這些躁動不安的電子,它們在繞着原子核運動時會處於不同的能量狀態。 運行的軌道也不同,這些軌道被稱作能極,低能極的電子吸收電磁波就會躍遷到高能極。 反之,高能極的電子回落到低能極也會發射電磁波,而這個電磁波頻率就是能極之差除以普朗克常數。 也就是說,同一種原子在同一能極軌道間躍遷,產生的電磁波頻率是固定的。 正是利用色原子的這一特性,通過控制其電子躍遷時輻射的電磁波,來校準電子振盪器,進而實現了精準計時。 因此在1967年國際計量大會重新定義了一秒鐘,就是色133原子基態的兩個超精細能極間, 發生9192631770次躍遷所需的時間製成的色原子中,更有着上千萬年才相差一秒的精度。 那如果日常使用的產品也能有這樣的精度體驗該有多爽呢? 就像我平時在用的這款松能HT-ZERO靈感顯示器支架,我就在它身上感受到了高精度的調節體驗。 首先是頭部俯仰角調節,抬哪停哪位置輕盈又精準,這得益於結構專利,單向軸承專利。 內部一圈軸承設計巧妙,向上抬升時軸承順滑旋轉毫無阻力,向下調節時軸承自動鎖死,全程靈感調節,再也不用擔心沉頭。 升降上完全做到了靈感恆穩無極懸停。 這裏也有一個結構專利,支架臂升降專利,調動時完全沒有卡頓較勁的扳手腕感,單指就能操控,絲滑操控的體驗拉滿。 它的真驢底座穩實,工藝精密度很高,自帶細膩高光質感,這裏還有一個外觀專利,一個支架三個專利。 如果你想感受一下什麼是高清度操作體驗感,不妨試試這款松能HT-ZERO靈感顯示器支架。 說回色原子中,你可能有一個疑惑,鐘錶能計時不就行了嗎?爲什麼要把精度做的這麼高呢? 我們知道地球自轉一週的時間被定義爲24小時,用這個時間除以86400,就能知道一秒鐘有多長。 但由於地球自轉的速度時快時慢,因此用這種方法計算出的秒長並不穩定,直到1972年石英鐘的出現才大大提升了鐘錶的精準度。 它利用石英晶體通電時會產生規律的機械振動這一特性,通過電子電路將這種振動轉化爲精確的時間信號實現計時。 然而受制於石英晶體自身的品質得到的時間依然不夠準確,英國格林尼治天文臺當時使用的石英鐘每天也會有一毫秒的誤差。 這個數值看上去已經很小了,但卻遠遠不能滿足一些有着極端精度要求的場合,就比如我們每天都在用的衛星導航, 它通過電磁波向地球發送信號,而電磁波是以光速傳播的,也就是每秒約30萬公里的速度。 即使衛星信號被接收的時間只相差了一毫秒,定位的距離也偏出去了300公里,這樣的導航你還敢用嗎? 因此目前的GPS衛星都是依靠原子鐘來計時的。