□蕭山編譯

　　科學(xué)家們?cè)缇驼J(rèn)識(shí)到原子（和分子）具有諧振現(xiàn)象：每種化學(xué)元素和化合物都以自己的特性頻率吸收或發(fā)出電磁輻射。 這種諧振在時(shí)間和空間上非常穩(wěn)定，今天的氫原子或銫原子與一百萬(wàn)年前或另一個(gè)星系的氫原子或銫原子完全相同。這些原子可以構(gòu)成一種以固有頻率擺動(dòng)的“鐘擺”，而這種可重復(fù)的固有頻率正是精確時(shí)鐘的基礎(chǔ)。

　　２０世紀(jì)３０年代和４０年代雷達(dá)和甚高頻無(wú)線通訊的研制發(fā)現(xiàn)原子間的相互作用可以產(chǎn)生電磁波（微波）。研制原子鐘的工作是從氨分子的微波諧振的研究上開始的。１９４９年，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（ＮＩＳＴ）建立了基于氨分子諧振原理的第一臺(tái)原子鐘。但是，這臺(tái)鐘的性能并不比當(dāng)時(shí)已有的標(biāo)準(zhǔn)好多少。所以，他們的研究很快轉(zhuǎn)移到更有希望的銫原子束裝置上。

　　與美國(guó)海軍觀象臺(tái)ＶＳＮＯ合作，英國(guó)于１９５５年在國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室（ＮＰＬ）建立了第一臺(tái)實(shí)用的銫原子頻率基準(zhǔn)，并用來(lái)測(cè)量天文時(shí)。ＮＩＳＴ是最早開始研制銫原子基準(zhǔn)的，但好幾年后它才完成了它第一個(gè)原子束裝置。不久后又建了第二臺(tái)，用于比對(duì)測(cè)試。

　　１９６０年，銫基準(zhǔn)進(jìn)一步完善，并用于ＮＩＳＴ的官方守時(shí)系統(tǒng)。許多國(guó)家實(shí)驗(yàn)室也研制了這類基準(zhǔn)裝置，使得這種守時(shí)系統(tǒng)被廣泛采用。

　　１９６７年銫原子自然頻率被正式確認(rèn)為時(shí)間的國(guó)際單位制單位：秒被定義為銫原子９１９２６３１７７０個(gè)諧振頻率周期的時(shí)間，它取代了以前基于地球運(yùn)動(dòng)周期的定義。秒很快就成為科學(xué)家們所測(cè)量的最精確的物理量。 ２００２年１月，ＮＩＳＴ首先采用“噴泉”技術(shù)的第八號(hào)銫鐘?穴代號(hào)ＮＩＳＴ－Ｆ１?雪——最新的銫基準(zhǔn)每年僅有３千萬(wàn)分之一秒的誤差。

　　另外，還研制了一些其他不同用途的原子鐘；例如，有更穩(wěn)定的氫原子鐘，還有更緊湊、便宜和低耗的基于銣蒸氣微波吸收原理的原子鐘等。

　　現(xiàn)代生活越來(lái)越依靠于精確的時(shí)間。過(guò)去誤差一刻鐘的時(shí)鐘也許就夠用了，但現(xiàn)在不同，交通、通訊、金融、制造、電力和許多其他技術(shù)越來(lái)越依靠于精確的時(shí)鐘。科學(xué)研究和現(xiàn)代技術(shù)的需求促使我們研究更準(zhǔn)的時(shí)鐘。在ＮＩＳＴ、ＵＳＮＯ，在法國(guó)、德國(guó)以及世界其他實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)下一代的時(shí)間基準(zhǔn)。

　　當(dāng)我們繼續(xù)“時(shí)間漫步”的時(shí)候，我們將能看到ＮＩＳＴ、ＵＳＮＯ和位于巴黎的國(guó)際計(jì)量局（ＢＩＰＭ）等機(jī)構(gòu)正在幫助世界維持一個(gè)單一的、一致的時(shí)間體系。