地球自转是指地球绕自身轴线旋转的过程 ， 一周的时间为24小时 。自转速度随着地点的不同而略有不同 ， 赤道地区的自转速度最快 ， 高纬度地区的自转速度最慢 。地球的自转不仅是地球日的基本单位 ， 也是生物、气象、地质和文化等各个领域的基础 。自转产生的离心力也影响着地球的形态 ， 形成了赤道的膨胀、靠近两极的挤压 ， 从而形成了一个略扁的形状 。
文章插图
◎本报采访人员 唐 芳
长期来看 ， 地球自转趋于变慢 ， 科学家预计再过1亿年 ， 一天可以增加半小时；而在稍短的时间尺度内 ， 比如未来几万年或几十万年 ， 随着月球的潮汐力减弱等 ， 地球自转减速则会趋缓 。
8月25日 ， 第二届中国空间科学大会在山西太原举办 。会上 ， 原子钟作为一个重要话题被提及 。
作为最精确的计时工具 ， 原子钟在人类计时史上作出了不少贡献 ， 而在不久前 ， 有科学家利用高精度原子钟记录了迄今最短的一个地球日 。
一般来说 ， 一个地球日约为24个小时 。可是在今年的6月29日 ， 地球自转一周的时间却比24小时少了1.59毫秒 ， 成为原子钟计时以来最短的一天 。
地球自转一周的时间缩短 ， 意味着地球的自转加速 。根据《亚洲—大洋洲地球科学学会年度会议报告》 ， 科学家们认为此次地球的自转加速是由钱德勒摆动导致的 。
那么 ， 原子钟计时是什么原理？地球自转真的在加速吗？钱德勒摆动是如何产生的？近日 ， 科技日报采访人员就这些问题采访了相关专家 。
世界上最准确的计时工具
“常见的时间系统有3种 ， 分别是以地球自转周期为基准的世界时(UT)、以地球绕太阳公转周期为基准的历书时(ET)和以铯原子内部电磁振荡频率为基准的原子时(AT) 。”中国航天科技集团有限公司第五研究院510所研究员翟浩向采访人员介绍 。
时间系统的发展 ， 经历了从天文时发展到原子时的过程 。天文时是指观测天文现象 ， 也就是日月星辰等天体的周期性运动得到的时间 ， 包括上面提到的世界时和历书时 。原子时指的则是利用原子钟 ， 以原子吸收或释放能量时发出的电磁波为基准得到的时间 。
原子时萌芽于20世纪40年代末期 ， 诞生于20世纪50年代初期 。1967年 ， 第十三届国际计量代表大会决定 ， 将秒的定义从天文秒改为原子秒 ， 即将铯原子零场基态超精细跃迁的9192631770个周期所持续的时间定为1秒 ， 称作原子秒 ， 并将1958年1月1日0点0分0秒作为原子时的计时起点 ， 从而开创了以微观量子跃迁为计时标准的新时代 。
翟浩表示 ， 原子钟常用的元素有铯、铷、氢以及碱土金属等 。由于这类原子具有非常高精度的能级跃迁 ， 因此其输出的电磁波非常稳定 。一系列的精密仪器控制这些电磁波 ， 使得原子钟的计时非常准确 。典型的铯原子束频标的准确度为10-14量级 ， 比宏观计时的天文时准确度高了数个数量级 。如此准确的原子时 ， 为天文、航海、航天等领域的发展提供了强而有力的保障 。
“从工作原理看 ， 原子钟是基于量子力学和原子物理等物理机理 ， 利用原子跃迁原理产生稳定而准确的时间频率信号的设备 。”翟浩表示 ， 原子钟分为微波原子钟和光钟两大类 ， 目前作为国际时间频率基准使用的铯原子喷泉钟 ， 属于微波原子钟 ， 其准确度已经达到很高的指标 。中国计量科学研究院的铯原子喷泉基准钟NIM6的频率不确定度优于5.8×10-16 ， 相当于5400万年不差1秒 。中国科学院国家授时中心等单位的光钟也达到了国际先进水平 ， 系统不确定度达到了5×10-17 ， 相当于6亿年不差1秒 。
推荐阅读
- 幼儿园招聘保育员8名 幼儿园招聘保育员5名双休
- 有哪些百读不厌的好书推荐？
- 阪崎肠杆菌在显色培养基上菌落形态 阪崎肠杆菌怎么读
- 广州大学城租房 大学城租房信息
- 幼儿诗歌大全100首唐诗 幼儿诗歌大全100首
- 四川地震感人故事 50字四川地震感人的故事
- 苹果手机官方网站序列号查询真伪 苹果手机官方网站专卖店
- lol转区后悔了能退款吗？
- pe保温板的配方有哪些 pe保温板是什么材料