为什么需要精准的时间？几亿年误差一秒的原子钟真的有意义吗？【差评君】

合集 · 硬核科普 (64)

Description

为什么摆钟可以不停地摆动，精准的计算出时间呢？而人类又是从什么时候，开始用时、分、秒来衡量时间的？
今天跟大家聊聊，我们如何测量时间。

【参考资料】
古人如何计时？摆钟，机械手表为啥拆了就装不回去？李永乐老师讲钟表的发展
摆钟刚到美洲时“水土不服”，但后来它促成了物理学革命 ——
关于秒的故事  ——中国计量科学研究院
从日晷到原子钟  —— 卢昌海
时间都去哪儿了？计时科技发展史 ——中国科学院国家授时中心･时间旅行者团队
一层一层剥开你的心——卫星导航原子钟 ——科技日报
铯原子钟的工作原理 ——维基百科
NPL：铯：计时技术小史  ——中国计量科学研究院
热搜冷原子，让你涨知识 ——科普中国
Inside The Most Precise Atomic Clock in the World  ——Motherboard
Atomic Clocks Are Reinventing Time ——Bloomberg Quicktake: Originals 
科普：第27次闰秒来临 多一秒世界有何不同 ——新华社
深度揭秘：到底什么是“授时” ——中科院长春光机所
世界上最精确的原子光钟有望观测宇宙最深处  ——新华日报

Comments

尼察布哆德勒_ 2022-07-31

樱花落下五厘米就是一秒[tv_doge]

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Snitro 2022-07-31

并不是所有的晶振都是32768的，电子设备里常用32768的晶振是因为32768在二进制里是个整数，就像十进制里的几千几万。32768的晶振需要特地切割晶体的，不同切割可以得到不同的频率，常用的还有4M，8M等频率。

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科里奥利力 2022-07-31

这次文案有点离谱啊错误有点多啊 1.单摆等时性主要是不管单摆摆动最高位置在哪儿，只要摆长一样，那周期就相同 2.摆钟后来很快就被有擒纵机构的发条钟取代了，十七十八十九世纪的航海钟都是发条钟，这时候发条钟最主要作用是在航海士时候确定经度

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魔法肉酱面 2022-07-31

大家知道《秒速五厘米》为什么要叫做这个名字吗？大家这么计算一下：樱花下落的速度是每秒五厘米。如果这样算的话：用5乘以60秒再乘以60分再乘以24小时再乘以365天再乘以13年，刚好是20498.4公里。也就是赤道一半的距离。也就是说这十三年间，贵树和明里以秒速五厘米的速度，走到了地球最两端，也就是最远的距离。所以我们，究竟该以怎样的速度，才能与对方相遇？ [脸红][爱心][给心心]

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七线阁官方 2022-07-31

原子时钟在数字音频领域太重要了，它可以精准采样电信号成数字信号，我们现在能在电脑上听到精准的声音靠的就是它！

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喜欢美穗的四号坦克 2022-07-31

问啥一分钟还分成60秒而不是100秒这种更加工整的嘞[思考]

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孤独死亡 2022-07-31

怪不得说天上一天地上一年，地上一天地下一年，老祖宗真聪明。[doge][滑稽]

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霍格沃兹落榜艺术生 2022-07-31

光年是时间单位[tv_doge][tv_doge][tv_doge][tv_doge]

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囤花椒的喵酱 2022-08-07

其实宇宙中根本就没有时间，时间是人类发明出来的一个概念。宇宙中只有运动，地球绕太阳一周的运动过程，我们把他定义为一年，地球自转一周的运动过程我们把它定义为了一天。不过通过“时间”这个概念来帮助人类去规划自己的工作，生活，确实是有帮助的

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竹叶同青 2022-07-31

我们把秒和分按照60来进制，这其实与古巴比伦人有着密不可分的关系。把60作为一个进制这种计数方式最早源自于古巴比伦。1854年，考古学家在古巴比伦发现了一些泥板，这些泥板大约是公元前2300年到公元前1600年间古巴比伦人的生活遗留物，这些泥板上便记载了60进制。古巴比伦人认为一年有360天，每天太阳都会走步，也就是度，再加上古巴比伦人将六等分圆周相结合在一起，从而得出60进制的计算方法。也有一种说法是古巴比伦人认为60中包括了2、3、4、5、6、10、12等因数，运算起来方便快捷，所以才习惯于用60进制的算术方法计算事物。

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三硝基汤姆猫 2022-07-31

为啥4：50里石英振动频率正好是整数（

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_-ROXY-_ 2022-07-31

古人如何计时？摆钟，机械手表为啥拆了就装不回去？李永乐老师讲钟表的发展摆钟刚到美洲时“水土不服”，但后来它促成了物理学革命关于秒的故事 ——中国计量科学研究院从日晷到原子钟 —— 卢昌海时间都去哪儿了？计时科技发展史 ——中国科学院国家授时中心·时间旅行者团队一层一层剥开你的心——卫星导航原子钟 ——科技日报原子钟的工作原理 ——维基百科 NPL：艳：计时技术小史 ——中国计量科学研究院热搜冷原子，让你涨知识 ——科普中国 Inside The Most Precise Atomic Clock in the World Motherboard Atomic Clocks Are Reinventing Time e——Bloomberg Quicktake: Originals 科普：第27次闰秒来临多一秒世界有何不同——新华社深度揭秘：到底什么是“授时”——中科院长春光机所世界上最精确的原子光钟有望观测宇宙最深处 —、 -新华日报

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将锵 2022-07-31

我有一个问题：在摆钟是最精确的时间计算装置的时候，人们怎么知道钟摆每天慢了2秒？是当钟表慢了整整一天的时候然后再平均出每天慢的时间吗？那样又需要科普午夜的判断标准了

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夜雨_Xuan 2022-08-02

课代表来了时间的存在性：从物理的角度上，时间是不存在的，其为人为创造时钟的历史： 1.古人就发明了类似于时钟的工具，但是并不足够准确，机械时代出现了标准化的时钟并且还运用如水银作为钟摆的方式去减少计时的误差。 2.人们发现了不同地区的时间误差不同，最终用不同纬度的重力加速度大小不同解释 3.但是钟摆始终都有一定的误差，人们开始使用石英来作为制作钟表的工具从而进一步减少误差（并且价格一般更加便宜，相比较于钟摆） 4.但是石英随着时间的流逝误差会不断增大（石英的老化），于是人们开始使用原子进行计时（运用原子的震动频率，当原子可以从基态跃迁到激发态这时能量刚好是二个能级的能量差） 5.人类运用激光冷却捕获粒子的方式，制作出了原子钟（原子温度接近绝对零度），最终定义了一秒钟（真的很复杂~) 现在的时钟 1.我国最准确的原子钟误差为5400万年，误差不超过1s 2.目前，世界上最精准的原子钟是美国的科罗纳多州的研究团队的原子钟，其误差3000亿年才会相差一秒协调时间时（与现在息息相关）：协调世界时即是原子时的秒长和世界时的时刻相互结合形成的时间（润秒：世界时和原子时有误差，一般在6月30日或12月31日最后一秒进行调整，且至今的润秒都是正润秒）需要准确时间的原因：差一点点时间乘以光速之后也会带来大的误差，原子钟越精准则定位越精准（卫星导航的心脏）（还有其他的影响例如：金融和能源消耗，甚至验证了广义相对论）（有趣拓展：很多的单位他的具体国际定义很有趣，并且不断在更新）谢谢，有问题请指正

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Sattory 2022-08-01

补充一点，不同地区重力加速度不同不仅仅和地球半径不同有关，根据公式g=GM/R^2,可得Δg/g=2ΔR/R,和实际的(9.832-9.78)/9.8=5.306E-3,而2*(6378-6357)/6371=6.592E-3,有(6.592-5.306)/【(6.592+5.306)/2】=21.6%的偏差，可见还有部分影响是由于与地球自转轴距离不同而带来的惯性离心加速度不同

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银白色飞行船 2022-08-13

满意的看完了视频，不满意的离开了评论区

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CROWN2002JZS155L 2022-07-31

视频里有一个错误，中科院国家授时中心现在河南省商丘市

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itsLittleKevin 2022-08-08

+1（）

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必要之恶☆升子 2022-08-04

单看一个计量单位的定义就可以看出科学比宗教有多大的进步计量单位已经摆脱了地球甚至太阳系的范围的影响，而很多宗教的教义还仅仅局限在地球（甚至地球这个概念都没有）

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冰原名猫 2022-08-01

一提到时间这个概念总会有种神圣性，因为它是跟“能活多久”“存在多久”这类似的概念挂钩的。所以，一提到广义相对论里的时间变慢概念，可能会觉得非常奇妙，我岂不是会活得更久？比听到动棒变短什么的兴奋得多。但其实只要记住这一点，我们现在定义时间是基于物质世界规律的---就不会觉得时间变慢有什么奇怪的了。石英振晶，铯原子振动，都是符合广义相对论院原理的。那么它们的振动周期也会变慢---这样一来，我们定义的时间也会变慢。也许你认为我在玩概念偷换，但仔细想想：我们说时间变慢了；人老得更慢，不正是生物的肌体衰老、新陈代谢变慢了吗？那么影响这些的又是什么？没错，正是微观物质，激素分子，组成它们的原子等。它们在尺度大小上发生了变化，就会影响化学反应进程，因此最终宏观的生物学进程也会发生变化。综上所述，时间其实是物质的，理解时间变慢，即“动钟变慢”，只需要接受“运动物体的尺度会改变”的概念，即“动棒变短”就行了。 *此为个人理解，仅供参考

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