体味时间 走访国家授时中心
蔡京瑞
临潼总部用于接收蒲城长波信号的天线
“嘟、嘟……嘀!现在是北京时间×点整。”每当这熟悉的声音从广播、电视里传出时,您可能并不知道,这传遍中华大地,为十三亿全国人民准确报时的“北京时间”不是来自北京,而是源自陕西省境内国家惟一的授时机构———中国科学院国家授时中心
时间对我们来说并不陌生,无论是快乐时光,还是蹉跎岁月,时间总伴随着我们的成长。但是我们对时间的了解还是太少。时间究竟是什么?谁在决定我们使用的时间?人能控制时间吗?时间意味着什么?位于陕西省境内的中国科学院国家授时中心为我们揭示了这些答案。
时间是怎么产生的
走进位于西安市临潼区的国家授时中心总部,四层高的科研楼内显得格外安静,走道里到处悬挂着跳动的红色数字时钟,耳畔听到整齐划一的时钟嘀哒声。
科技处窦忠处长介绍说,从认识和测量时间的发展历史看,人类在长期“日出而作,日落而息”的过程中,逐步产生了“日”的概念;在观察月缺月圆的过程中认识“月”;当人类知道太阳是一颗恒星后,通过望远镜观测地球自转及星星的位置,得出了天文时间。
由于地球自转的不均匀性使得天文方法所得到的时间(世界时)精度只能达到3年不差一秒,这已无法满足二十世纪社会经济各方面的需求。于是,一种更为精确和稳定的时间标准应运而生,这就是“原子时”,它的稳定度能够达到3000万年不差一秒。目前世界各国都采用原子钟来产生和保持标准时间。
1958年1月1日零时零分零秒,科学家让原子钟和世界时从一个起跑线开始走,启动了原子时,并产生了现在我们使用的时间(协调世界时)。
1966年负责我国时间工作的陕西天文台在临潼成立,2001年,陕西天文台更名为中国科学院国家授时中心,成为名副其实的国家授时机构。中心除了从事时间频率科学研究和技术研发工作以外,还承担着我国标准时间、标准频率的产生、保持和发播的重要使命。国家授时中心时间服务工作由守时、授时和收时三部分组成。
凡事都要有个参照,时间也不例外,把一组高精度原子钟产生的时间标准保持住,并不断与国际标准时间精确比对,就是守时。临潼总部负责确定和保持的我国时间标准,目前是由9台世界上最精确的铯原子钟和2台氢原子钟钟组通过精密比对和计算实现的,并通过卫星与世界各国守时部门进行实时比对。
时间是怎么发布的
古代西安城的“晨钟暮鼓”,解放前上海外滩的“落球报时”,这些古老的授时方式,因自身的局限性已成为久远的历史。随着科学技术的发展,进入20世纪后,人们开始通过无线电波向外传送标准时间信号。为了使发射的时间信号便于覆盖全国,国家授时中心授时部选择了位于我国版图几何中心位置的陕西省蒲城县境内,成为我国惟一的授时机构。目前授时部通过专用长波、短波、低频时码三个无线电授时台连续不停地发播我国的标准时间、标准频率信号。国家各个部门、各领域的广大用户只要通过接收机或其他定时终端,就可接收到国家授时中心授时部发出的标准时间。
随着人类对太空的探索不断取得进展,卫星授时系统也在发展。国家授时中心对于卫星授时技术的研究和仿真也取得了长足进展,相信不久的将来,我国自主的卫星授时系统也会进入国家授时体系。同时,网络授时、电话授时等方便、廉价的授时方式也已经对公众开通服务。
时间长河中 人生只有一秒
纵览中国计时发展的过程,就是一部社会科技进步的历史。从4000多年前尧帝时期的“土圭测景”开始,计时器具历经了日晷、漏刻、香篆钟、沙漏、机械水钟、机械钟、天文钟、石英钟、分子钟、原子钟……人类计时的精度已经达到3000万年不差一秒。现在,还在为更高的精度孜孜追求……
有人总结人的一生只有一秒。如果我们将已有45亿年历史的地球年龄设定为365天,那么,人的一生只有0.8秒。
授时中心临潼总部地下一层放置着11台原子钟,保持着我国授时时间基准
临潼总部科研人员通过仪器显示出的蒲城授时部长波波形来监控发波情况
时频基准保持比对实验室担负着我国标准时间产生、计算和保持的任务
时频科研人员无时无刻不在关注着时间的变化
授时中心临潼总部保持的基准时间通过微波与蒲城授时部时间保持同步
长波授时台外警戒重重, 显示其重要性
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