目前，由我國(guó)科學(xué)家研制的銫原子鐘，精度可以達(dá)到每100萬(wàn)年誤差1秒，日常使用的“北京時(shí)間”就是來(lái)源于此。在日常生活中，GPS導(dǎo)航、定位、通訊、金融交易等，都離不開(kāi)高精度授時(shí)。

一提到“北京時(shí)間”，很多人會(huì)認(rèn)為是從北京發(fā)播的，其實(shí)并非如此。那么“北京時(shí)間”從何處發(fā)播？中國(guó)陸地面積約960萬(wàn)平方公里，跨了五個(gè)時(shí)區(qū)，東西距離約5200公里，為何能做到?jīng)]有時(shí)差？

中國(guó)那么大，為啥沒(méi)時(shí)差

新中國(guó)成立后，我國(guó)主要使用蘇聯(lián)時(shí)號(hào)。但中蘇兩國(guó)面積很廣闊，遠(yuǎn)距離接收蘇聯(lián)時(shí)號(hào)很不穩(wěn)定。

1958年，在上海天文臺(tái)就職的葉叔華挑起了建立中國(guó)世界時(shí)系統(tǒng)的重?fù)?dān)。1965年，上海天文臺(tái)主持的“綜合時(shí)號(hào)改正數(shù)”（計(jì)劃發(fā)播的時(shí)號(hào)時(shí)刻與實(shí)際發(fā)播的時(shí)號(hào)時(shí)刻之差）通過(guò)了國(guó)家級(jí)技術(shù)鑒定。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，我國(guó)的綜合世界時(shí)的精確度已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。1966年初，“綜合時(shí)號(hào)改正數(shù)”正式作為我國(guó)的世界時(shí)基準(zhǔn)向全國(guó)發(fā)送，這就是后來(lái)的“北京時(shí)間”。

隨著量子力學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)明了原子鐘，它是利用測(cè)量原子振蕩頻率確定的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。目前，由我國(guó)科學(xué)家研制的銫原子鐘，精度可以達(dá)到每100萬(wàn)年誤差1秒，日常使用的“北京時(shí)間”就是來(lái)源于此。高精度的原子鐘不僅極大促進(jìn)了科學(xué)發(fā)展，而且和我們的生活也息息相關(guān)。GPS導(dǎo)航、定位、通訊、金融交易等，都離不開(kāi)高精度授時(shí)。

“北京時(shí)間”為何從陜西發(fā)播

鮮為人知的是，我們用的“北京時(shí)間”并不是從北京發(fā)播的。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心首席科學(xué)家張首鋼表示，“北京時(shí)間”其實(shí)是一個(gè)定義，它是我國(guó)首都北京所在的東八區(qū)的區(qū)時(shí)，是通用時(shí)間，從位于陜西省西安市臨潼區(qū)的中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心產(chǎn)生的。

“北京時(shí)間”為什么要從陜西發(fā)播？實(shí)際上是有歷史淵源的。20世紀(jì)60年代，我國(guó)需要在內(nèi)陸腹地建一個(gè)專(zhuān)門(mén)的授時(shí)臺(tái)站。當(dāng)時(shí)選派了大量人員進(jìn)行選址，最后選在了陜西。這其中主要有兩個(gè)原因：一是陜西位于中原，略偏西，地處我國(guó)心臟地帶，發(fā)播出來(lái)的信號(hào)可以覆蓋我國(guó)主要城市;二是陜西自然屏障保護(hù)較好，有秦嶺遮擋，授時(shí)臺(tái)建在這里相對(duì)安全。

移民火星的“攔路虎”：星際時(shí)差

20世紀(jì)70年代末，經(jīng)過(guò)深入研究，葉叔華認(rèn)定甚長(zhǎng)基線干涉技術(shù)（VLBI）是當(dāng)時(shí)天文測(cè)量觀測(cè)中分辨率最高的技術(shù)。在她的推動(dòng)下，VLBI項(xiàng)目正式上馬。

2007年以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院VLBI網(wǎng)成為我國(guó)航天測(cè)控系統(tǒng)的一個(gè)分系統(tǒng)，在中國(guó)探索太空的征程中一路護(hù)航。今年5月15日，我國(guó)首個(gè)自主火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”成功著陸火星，祝融號(hào)火星車(chē)正式開(kāi)啟巡視探測(cè)，我國(guó)星際探測(cè)成功實(shí)現(xiàn)從地月系到行星際的跨越。這一路上，就有VLBI網(wǎng)的鼎力相助。

火星上的一天和地球上的一天，“時(shí)差”究竟有多大？要搞清楚這個(gè)問(wèn)題，必須先知道什么是“一天”？中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心研究員童明雷表示，通俗來(lái)說(shuō)，星球自轉(zhuǎn)一周為一天?？茖W(xué)家提出了“平太陽(yáng)”（又稱(chēng)假太陽(yáng)，是一個(gè)假想天體）這一參照點(diǎn)，平太陽(yáng)的連續(xù)兩次上中天（23至1點(diǎn)），則成為一個(gè)平太陽(yáng)日，又稱(chēng)真太陽(yáng)日。由此估算，火星上的一個(gè)平太陽(yáng)日為24小時(shí)39分35.244秒，地球的平太陽(yáng)日則是24小時(shí)，兩者之間差39分35.244秒。

另?yè)?jù)英國(guó)《每日電訊報(bào)》網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，太空專(zhuān)家發(fā)出警告，行星間的時(shí)差可能是移民火星的最大“攔路虎”。

英國(guó)?？巳卮髮W(xué)的費(fèi)德里科·卡普羅蒂博士說(shuō)：“前往火星的旅程大約需要400天，這一旅程不僅漫長(zhǎng)，而且缺乏與地球的即時(shí)通信。因?yàn)樾盘?hào)傳輸需要4至24分鐘，因此產(chǎn)生的心理影響將是巨大的?！?/p>

在國(guó)際空間站，任務(wù)控制人員利用特殊照明來(lái)模擬晝夜更替，以維持人類(lèi)的生理節(jié)律。但宇航員仍抱怨，在返回地球途中出現(xiàn)了時(shí)差反應(yīng)。由此可見(jiàn)，抵達(dá)火星時(shí)的時(shí)差反應(yīng)可能更為嚴(yán)重。

此前，美國(guó)國(guó)家航空航天局的火星探測(cè)器控制人員曾試圖依據(jù)行星時(shí)間來(lái)工作，但結(jié)果表明，這一工作方式令人心力交瘁。對(duì)此，卡普羅蒂表示，處于試驗(yàn)階段的等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)，將使從地球飛往火星的旅行時(shí)間縮短為39天，或?qū)p輕時(shí)差帶來(lái)的影響。

（《新華每日電訊》等）