原子钟是一种高精度的计时装置,它依靠一个元素已知的频率标准来标记时间的流逝。每个元素以不同的频率以已知的间隔发出脉冲,这些脉冲的发射是非常稳定和有规律的,可以非常精确地保持时间。时间可以如此精确地标记,事实上...
原子钟是一种高精度的计时装置,它依靠一个元素已知的频率标准来标记时间的流逝。每个元素以不同的频率以已知的间隔发出脉冲,这些脉冲的发射是非常稳定和有规律的,可以非常精确地保持时间。时间可以如此精确地标记,事实上,定义秒的国际标准是基于铯133,世界上最精确的原子钟使用的元素。

手放在臀部的人
原子钟依赖于一个振荡器的使用,该振荡器被调谐到发射发生的频率。在一个高度控制的环境中,设计的目的是尽可能消除不确定性,振荡器对原子钟中使用的元素产生的脉冲做出响应。尽管许多人把"原子"与核辐射联系起来,原子钟实际上并不使用产生危险辐射的元素。
第一个原子钟是在1948年研制的。它并不十分精确,但它证明了在前几十年发展起来的理论事实上是正确的,并且有可能建造一个使用作为一种计时措施的一种元素的频率标准。研究人员很快开发出了更精确的时钟,并最终在世界各地使用了一系列铯原子喷泉钟,保持了普遍的标准时间,用来确定时间的基础。国家政府和科学实验室使用这些时钟来确保它们的计时准确和统一。
实验室使用原子钟来保持高度精确的时间。一些公司还向消费者出售标有"原子"的时钟这些钟实际上是无线电钟;它们与其他原子钟通信以保持时间,而不是原子钟本身。虽然这些钟可以非常精确,但存在误差,使它们不适合科学使用。
在美国,美国国家标准与技术研究所(NIST)在科罗拉多州Boulder市的一个实验室中维护一个铯原子喷泉钟,它被用作众多有助于协调国际原子时间的时钟之一。其他参与的实验室可以在英国等地找到,澳大利亚、埃及、印度、俄罗斯和法国等等,这些时钟的精度在不断提高;截至2009年,这些时钟在6000万年的时间内不应增减一秒。