人类测量时间的历史——从日晷到原子钟

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日晷

约公元前3500年 — 通过太阳投下的影子位置来推算时间的最古老计时工具,在古埃及和巴比伦被广泛使用。

水钟

约公元前1400年 — 利用水以恒定速度流出或注满容器来测量时间的装置,即使在没有阳光的夜晚或阴天也可以使用。

沙漏

中世纪欧洲 — 利用沙子在固定时间内从上层容器流向下层容器的装置,曾广泛用于航海计时或讲道时间的测量等场合。

机械钟

13~14世纪 — 利用齿轮和重锤驱动的最早机械钟被安装在欧洲的大教堂和修道院中,由此正式开启了按固定时间安排生活的文化。

摆钟

1656年 — 克里斯蒂安·惠更斯在伽利略摆动原理的基础上发明,使计时精度比以往大幅提升。

石英钟

1927年 — 利用石英晶体通电后以恒定频率振动的特性制成的钟表,价格低廉却十分精准,如今被用于绝大多数手表中。

原子钟

1955年 — 以铯原子的振动频率为基准来测量时间,是迄今为止最精确的钟表,误差约为数百万年一秒,如今是标准时间的基准。

追求更精确时间的不懈挑战

人类从太阳的影子起步,直到如今数百万年才误差一秒的原子钟,始终不断追求更精确的时间测量方法。精确的时间已成为支撑航海、通信、GPS等现代文明核心基础设施的根基。

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常见问题

原子钟为什么能如此精确?

这是因为它以铯原子在特定能级之间跃迁时发出的振动频率为基准,而这一频率在宇宙中任何地方都恒定不变,因此极为精确。

现在使用的标准时间基于哪种钟表?

协调世界时(UTC)是根据全球多台原子钟的平均值来设定的,智能手机、GPS等大多数设备都会同步这一标准时间。