我国科学家或“重新定义1秒”

　　中国科大团队正“与时间赛跑” “中国光钟”呼之欲出

　　“1秒钟”有多长？7月4日晚，中国科学技术大学教授、物理学院执行院长陈宇翱在中央广播电视总台《开讲啦》节目透露，中国科大正在研究的锶光钟，让“1秒钟”的测量更加精准，未来有望重新定义目前的“标准时间”。

　　节目中，陈宇翱带领观众“走进”中国科大光晶格钟实验室，解读量子力学与时间计量背后的科学奥秘。他表示，量子力学其实早已走进人们的日常生活，其中一个重要应用，就是一直陪伴我们的“时间”。

　　在古代，人们根据日升月落计时，后来把一天划分为24小时、1440分钟、86400秒。随着科学进步，人们发现，地球自转并不稳定，潮汐、地壳运动等都会影响这一“天然钟摆”的精度。

　　1967年，第十三届国际计量大会将“秒”定义为铯133原子两个特定能级之间跃迁所对应辐射的9192631770个周期的持续时间。通俗来说，就是铯原子“振动”约92亿次便是1秒。如今，手机、导航系统等所依赖的时间，仍以此为标准。

　　而中国科大团队正在研究的锶光钟，让“1秒钟”的测量更为精准。陈宇翱介绍，电子在能级间跃迁时直接发出频率高得多的光，“摆动”快了近10万倍，秒也就量得更准。

　　锶光钟长啥样？镜头里的光晶格钟实验室，没有表盘、指针，取而代之的是密密麻麻的激光器、真空腔体和光学元件。陈宇翱打了个比方，光晶格就像用光在三维空间里编织出的“蛋托”，把原子固定在其中。同时，实验还要满足真空环境、接近绝对零度的低温，以及多个方向激光精密操控等条件。

　　正是这种极致操控，让原子变得“老实”，提供稳定的频率信号。目前，该团队已将光钟的稳定度和不确定度推进到10^-19量级。“大概就是300亿年也不会偏差1秒钟。”陈宇翱说，“如果这台光钟一直运行300亿年，它走出来的时间和真实时间相比，误差还不到1秒。”

　　如此精准的时间测量，不只是实验室里的极限挑战。在航天、导航、深空探测、基础物理研究等领域，高精度时间基准都有着不可替代的作用。陈宇翱表示，目前团队正在推动光钟的小型化和工程化，未来希望它能够搭载卫星，在远离地球噪声的空间环境中，探索更多基础科学问题。

　　据悉，国际计量大会计划在2030年正式实行新的“秒”定义。中国光钟技术的突破，意味着我国已具备参与“重新定义1秒”的技术实力。卞怡菲 葛清政