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时间计量精度提升的意义何在

2019-12-24 14:12| 来源:小编| 浏览量:

  从古到今,时间计量精度的不断提升给民众生活需求及国家活动带来了哪些影响?

  日常生活中,1秒的时间已非常短暂,时间精确到一秒已经足够了,例如公司上班打卡,学校上课下课铃声,考试交卷的铃声,再说到购物中双十一秒杀等等。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。

  对于科研活动,随着时间频率测量精度的提高,人们可以更深层次地探索自然规律,推动基础科学研究的进步。如里德堡常数的测量、精细结构常数的稳定性测量、朗德因子的测量、荷质比的测量、引力红移的测量、引力波探测等,其精度都直接取决于时间频率的测量精度。这些测量和研究都是检验物理学基本理论(相对论、量子电动力学、引力场理论等)的重要方法,例如,通过测量精细结构常数随时间变化检验广义相对论,需要频率测量精度优于10-17;通过激光干涉检验引力波的存在,需要频率测量精度优于10-18。此外,人们还通过将其它物理量的测量转换为时间频率的测量,间接实现对其它物理量测量精度的提高。目前已经完成了长度、电流、电压、发光强度和温度等物理量单位的定义或测量的转换。

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