空間冷原子鐘可以在太空中對其他衛(wèi)星上的星載原子鐘進行無干擾的時間信號傳遞和校準,從而避免大氣和電離層多變狀態(tài)的影響,使得基于空間冷原子鐘授時的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)具有更加精確和穩(wěn)定的運行能力。同時冷原子技術的發(fā)展大幅度提高了許多實驗的精度,使原來不可能進行的實驗成為可能。
內容簡介
冷原子鐘”是天文學專有名詞。來自中國天文學名詞審定委員會審定發(fā)布的天文學專有名詞中文譯名,詞條譯名和中英文解釋數(shù)據版權由天文學名詞委所有。
“英漢天文學名詞數(shù)據庫”(以下簡稱“天文名詞庫”)是由中國天文學會天文學名詞審定委員會(以下簡稱“名詞委”)編和維護的天文學專業(yè)名詞數(shù)據庫。該數(shù)據庫的所有權歸中國天文學會所有
發(fā)展史
從14世紀到19世紀中葉的500年間,人們首先采用古老的擺輪鐘代替了自然鐘,(精度約為10^-2量級,誤差約為1刻鐘/天),然后在鐘擺裝置的基礎上逐漸發(fā)展出日益精密的機械鐘表,使機械鐘的計時精度達到基本滿足人們日常計時需要的水平(精度最高達到10^-8量級,誤差約為1秒/年)。
從20世紀30年代開始,隨著晶體振蕩器的發(fā)明,小型化、低能耗的石英晶體鐘表代替了機械鐘,廣泛應用在電子計時器和其它各種計時領域,一直到現(xiàn)在,成為人們日常生活中所使用的主要計時裝置。
20世紀40年代開始,現(xiàn)代科學技術特別是原子物理學和射電微波技術蓬勃發(fā)展,科學家們利用原子超精細結構躍遷能級具有非常穩(wěn)定的躍遷頻率這一特點,發(fā)展出比晶體鐘更高精度的原子鐘。
1967年第13屆國際計量大會將時間“秒”進行了重新定義:“1秒為原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的9192631770個周期所持續(xù)的時間”。
自從有了原子鐘,人類計時的精度以幾乎每十年提高一個數(shù)量級的速度飛速發(fā)展,20世紀末達到了10^-14量級,即 誤差約為1秒/300萬年,在此基礎上建立的全球定位導航系統(tǒng)(例如美國GPS),覆蓋了整個地球98%的表面,將原子鐘的信號廣泛的應用到了人類活動的各個領域。
隨著激光冷卻原子技術的發(fā)展,利用激光冷卻的原子制造的冷原子鐘使時間測量的精度進一步提高,到目前為止,地面上精確度最高的冷原子噴泉鐘誤差已經減小到1秒/3億年,更高精度的冷原子光鐘也在飛速發(fā)展中。
2018年7月25日,中國科學院發(fā)布消息說,在天宮二號空間冷原子鐘將太空時間精度提高1-2個數(shù)量級。
參考資料 >
“天宮二號”科普來了(一):超高精度空間冷原子鐘.中國科學院空間應用工程與技術中心.2017-01-18
天宮二號空間冷原子鐘將太空時間精度提高1-2個數(shù)量級.新華網.2018-07-26