世界上最精密的计时(世界上最精密的计时器)

本文目录一览:

  • 1、世界上最准确的计时工具按历史发展依次是哪些
  • 2、目前精度最高的计时器是
  • 3、爱因斯坦又对了!世界上最精确的时钟证实:低1毫米时间也会变慢
  • 4、精度最高的计时仪器是什么?

世界上最准确的计时工具按历史发展依次是哪些

计时工具发展的历史

公元前20000年:史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。

公元前8000年:埃及人制订了每年12个月,每月均为 30天的历法。

公元前3000年:两河流域的苏美尔人把一年分为12个月,每月30天,每天分为 360个周期,每个周期为4分钟。

公元前2000年:巴比伦人使用每年354天的历法,每月 29天和30天相轮。

与此同时,玛雅人创立了一年2印天和365天的历法。

公元前1500年:埃及发明第一个移动日晷,将一天分为12个周期。

接着又发明一种叫漏刻的计时器。

公元前700年:巴比伦人把一天分为相等的12个部分。

公元前100年:雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。

公元200年:西方开始引入星期概念。

公元400年:中国发展了机械漏刻。

公元1100年:日晷在欧洲得到发展。

公元1350年:德国钟表匠发明第一个机械闹钟。

公元1500年:意大利教堂响起了机械钟声。

公元1510年:德国纽伦堡出现带发条的怀表。

公元1583年:格里历在罗马、西班牙、葡萄牙、法国和荷兰部分地区生效。

公元1656年:荷兰一位天文学家发明自摆钟。

公元1700年:时钟上除时针外又加上了分针。

公元1800年:计时精确度到1/100秒。

公元1840年:建立格林威治标准时间。

公元1850年:计时精确到1/1000秒。

公元1884年:华盛顿会议制订全球时区表。

公元1928年:发明石英钟。

公元1949年:发明第一台原子钟。

公元1950年:计时精确到微秒。

公元1965年:计时精确到毫微秒。

公元1970年:计时精确到微微秒。

公元1972年:建立全球协调时间时。

公元1990年:精确到毫微微秒。

公元1998年:建立超冷铯原子钟,比微微秒又要精确10万倍。

目前精度最高的计时器是

你好,目前精度最高的计时仪器是“原子钟”。原子钟是一种高精度计时装置,精度可以达到每2000万年才误差1秒,它最初本是由物理学家创造出来用于探索宇宙本质的;他们从来没有想过这项技术有朝一日竟能应用于全球的导航系统上原子钟在1950年代刚刚被制造出来时,它的精准度就让人类的想象力大吃一惊:大约每2000万年才会差1秒。

今天最新最准的原子钟,160亿年才差一秒!

这与传统钟表行业的“精准”完全不是一个概念,当然使用需求也完全不一样,无法进行对比。因为原子钟的特殊性,至今未能民用,更不要说成为戴在手上的腕表了。

所以原子钟纯粹是一个离我们相对遥远的特别的、高冷的、科学研究性质计时器的存在。

可以戴在手上计时的腕表,最准的是什么表?

大家可能会想到最新最常见的智能腕表,甚至会说:今天我们根本不需要腕表,手机的计时能永远精准无误。

但是,无论是智能表、光波表、卫星对时表,这些能够实现超级精准的腕表,都必须借助外来计时进行实时授时并接收,才能实现它的精准,这些腕表本身并不具备超级的精准计时能力。

今天戴在手上的腕表,能够以“自己的本事”精准计时的,主要就是机械表和石英表。机械表通过几百年的漫长发展,从曾经每日误差半小时一小时也算正常,到今天无比精准,靠不断精益求精的精密制造和高水准人手调教,实现和达到人类机械腕表精准的极限。石英表靠远远超越机械表振频的稳定而高频的石英谐振实现精准,通常一枚普通的石英表也比最高级的机械表要精准。仅供参考

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爱因斯坦又对了!世界上最精确的时钟证实:低1毫米时间也会变慢

说出来你可能不信,在地球上,住的楼层越低,时间就过得越慢。

虽然听起来像是玄学,但这却是科学结论,已经被科学家用可以高精度计时的原子钟验证过。

爱因斯坦的伟大,相信很多人都知道,他最著名的科学理论就是相对论。相对论分为狭义相对论和广义相对论。广义相对论认为物质的存在能够影响时空,并得出一个结论:引力场越强,时间越慢。住的楼层越低,地球的引力场也就越强,所以才有低楼层比高楼层时间过得更慢一点的结论。

不过这种时间变化十分微小,普通的计时器根本测不出来,要用原子钟。

2022年2月,世界知名科学杂志《自然》上分别刊登了美国研究团队的最新研究成果,文章显示,这个研究团队分别利用锶原子钟首次在毫米尺度验证了广义相对论中的时间膨胀效应。

实验证实,在毫米尺度上,广义相对论也是正确的。由于不同引力场区域的时间流逝速度是不同的,这次实验测得,在地球上高度相差一毫米,其中低一毫米的那个原子钟的时间会比另一个慢一千亿亿分之一。即1毫米高度差,会产生一千亿亿分之一的时间差。

该研究团队来自于美国天体物理联合实验室(JILA)。这个实验室由美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国科罗拉多大学博尔德分校联合运营。

据JILA团队成员叶军(华裔物理学家、美国科学院院士、中科院外籍院士)介绍,JILA团队之所以能在毫米尺度验证广义相对论,就是因为采用了这种现在世界上计时精度最高的时钟。他们让锶原子钟达到了非常精确的程度,从宇宙诞生至今的138亿年时间里,误差还不到0.1秒。

而在2010年,NIST的物理学家已经利用原子钟在33厘米的尺度上验证了广义相对论中的这一结论。

原子钟是一种非常精确的计时器,诞生于上世纪50年代,它的诞生源于拉比及其学生对于磁共振的研究。不管是哪种计时仪器,本质上都是利用周期运动来计时。在一定条件的磁作用下,氢、铯、铷等原子会发生超精细跃迁,这种跃迁会辐射出一定频率的电磁波,利用这种频率就能进行十分精确的计时。在此之前,世界上最精确的计时器是利用石英晶体的振动频率来计时。它的精度虽然远没有原子钟高,但在日常生活中还是比较实用的,比如电子表用的就是它。

现代国际单位制中,在转动的大地水平面上,处于基态的铯-133原子的两个超精细能级间跃迁时对应辐射的9192631770个周期的持续时间,被定义为一秒。

那么科学家是如何在1毫米的尺度上利用原子钟测量时间差异的呢?

据介绍,叶军团队利用6束激光先后将10万个锶原子冷却,并利用红外激光使之维持在超冷状态,并装入光学晶格中,构成原子团。然后再通过一定频率的激光,激发原子团,并测量不同区域发出的光的频率。

根据广义相对论,引力场越强,不仅时间会变慢,就连光的频率也会发生改变。在引力的作用下,光的频率会发生红移,即频率变低波长变长,这被叫作引力红移。引力场越强,这种红移量也就越大。

在这次实验中,研究人员并没有使用两个独立的原子钟,而是通过测量同一个原子团中两个仅相差一毫米的区域所发出的电磁波在地球引力场中的红移量,来间接测量时间。

科学家很早就知道广义相对论是正确的,那为什么还乐此不疲地不断验证?

其实,科学之所以是人类认知世界最靠谱的方式,就在于它的严谨性,所有科学结论都可以通过实验进行验证。实验精度越高,反而更能证明该理论的正确性。

此次对广义相对论更为精确的验证,美国科学家所采用的超高精度的原子钟,才是最值得注意的。GPS的应用就有广义相对论的功劳,原子钟精度的提高,也有望提高GPS的精度。

由于引力在小尺度空间上十分微弱,在以往非常难以测量。现在这种使用同一个原子钟在微小尺度下进行高精度测量的技术,或许有助于人类研究暗物质与普通物质的相互作用,以及引力波等。

精度最高的计时仪器是什么?

精确度最高的计时工具是原子钟,目前世界上最准确的原子钟一百万年积累起来的误差。

根据原子物理学的基本原理,原子是按照不同电子排列顺序的能量差,也就是围绕在原子核周围不同电子层的能量差,来吸收或释放电磁能量的。这里电磁能量是不连续的。当原子从一个“能量态”跃迁至低的“能量态”时,它便会释放电磁波。

这种电磁波特征频率是不连续的,这也就是人们所说的共振频率。同一种原子的共振频率是一定的—例如铯133的共振频率为9 192 631 770Hz。因此铯原子便用作一种节拍器来保持高度精确的时间。

中国古代的计时的仪器和工具

一、圭表

世界上最精密的计时(世界上最精密的计时器)

又称,日晷,日规。圭表中的“表”是一根垂直立在地面的标竿或石柱;“圭”是从表的跟脚上以水平位置伸向北方的一条石板。每当太阳转到正南方向的时候,表影就落在圭面上。量出表影的长度,就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。表影最长的时候,冬至到了;表影最短的时候,夏至来临了。它是我国创制最古老、使用最熟悉的一种天文仪器。

二、刻漏

又称漏刻、漏壶。漏壶主要有泄水型和受水型两类。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄,格叉和关舌又上升,使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降,由漏箭上的刻度指示时间。后来创造出受水型,水从漏壶以恒定的流量注入受水壶,浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间,提高了计时精度。

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