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“北京时间”的发展史:中国的时间掌控

(来源:网站编辑 2024-05-21 08:01)

“刚才最后一响,北京时间7点整。”当这熟悉的报时声响起时,很多人或许不知道,陪伴中国人七十余年的“北京时间”曾长期依赖他国技术。自20世纪50年代起,美国对小铯钟技术严加防范,而这种技术在很大程度上决定了标准时间的准确性。

新中国的时间探索

新中国成立后,中国科学院接管了徐家汇观象台,正式开始“北京时间”的建立工作。然而,当时的硬件设备仅有一台老式摆钟,这还是多年前法国传教士留下的,因此中国的报时水平在全球范围内处于落后状态。1950年底,一个改变这一局面的人出现了——她就是叶叔华,中国科学院院士,中国科学院上海天文台原台长。叶叔华刚大学毕业时,负责最为枯燥的观测和计算工作,这让她一度质疑时间精确度的重要性。

后来,叶叔华了解到,新中国连一张统一的地图都没有,需要各地的测绘工作在统一时间标准下进行测量,才能拼出一张完整的中国地图。认识到时间标准对国家的重要性后,叶叔华和团队创立了一套综合世界时系统。1966年,“北京时间”终于能够自主测量。经过近三年的努力,新中国第一座专用短波授时台于1971年1月1日开始发播真正来自祖国腹地的“北京时间”。

原子钟革命与中国的追赶

在中国迈出独立报时的一小步时,国际学术界已进入原子钟时代。20世纪50年代,美国率先研制出铯原子钟,1967年原子时取代天文时重新定义“秒”。20世纪90年代,法国发明了冷原子铯喷泉钟,将原子钟的精度再次提升。

1997年,青年学生张首刚前往法国,师从冷原子铯喷泉钟的发明人Andre Clairon教授。他在博士阶段的主要工作是改造这台钟。2004年,张首刚毕业后回国,并与企业联合成立实验室加快技术落地。2017年,中国基于新理论、新技术,成功研发出国际首款激光抽运小铯钟产品。不久后,美国宣布对中国禁售小铯钟,但此时中国已经能够自给自足,产品还远销欧洲,性能优于美国产品——“北京时间”能够运行6000万年不差1秒。

中国的时间掌控能力

目前,中国科学院国家授时中心能够自主研发“北京时间”所需的所有核心设备,除了美国之外,只有中国具备这一能力。时间是一种战略资源,卫星、飞机、军舰都依赖时间确定位置、校正航向。如果时间测量有1微秒误差,距离就会有300米的偏差。因此,世界各国都在加紧研发更先进的钟。继原子钟之后,下一代技术将是光钟。中国科学院再次发挥优势,历时多年研发出世界首台空间光钟,2022年10月发射升空进入中国空间站。中国的报时工作已达世界先进水平。

从落后到独立,从追赶到领先,中国在“北京时间”的发展历程中,不仅解决了自身的时间问题,还实现了技术自主。未来,中国将继续在时间领域探索更先进的技术,引领全球时间标准的发展。



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