我們之前基於單擺週期性擺動製作的鐘擺,後來的石英鐘,為我們生活計時提供了極大的便利。對於日常生活它們足夠夠用,但是在科研、航天、即時通訊方面,它們精度完全不夠。
原子鐘是20世紀50年代出現的一種新的計時方式,它利用原子的共振頻率是一定的這一規律計時的。我們知道,每一種元素的原子都有焰色反應,比如鈉是黃色火焰,銅時綠色火焰。這就是因為原子輻射頻率是固定的。
計時工具發展歷程
20世紀30年代, 美國物理學家拉比在研究原子和原子核的性質時,發現了原子超精細躍遷頻率,他們提出讓振動的電磁場與原子的共振頻率同步,透過這樣的方法計算時間。1954年,美國製造出第一個便於攜帶的原子鐘。
常用的原子鐘有銫原子鐘、氫原子鐘、銣原子鐘。2010年,美國發明的鋰離子光鍾已經能達到37億年誤差不超過一秒的水平。