陳歡歡
“剛才最后一響,北京時間7點整?!碑斶@熟悉的聲音響起,誰能想到陪伴中國人7 0余年的“北京時間”也曾長期受制于人。從2 0世紀5 0年代起,美國就對小銫鐘技術(shù)嚴防死守,這種最主流的守時原子鐘很大程度上決定著標準時間的準確性。
新中國成立后,中國科學院接管了徐家匯觀象臺,正式開始“北京時間”的建立工作??僧敃r的硬件主要依賴一臺老式擺鐘,還是多年前法國傳教士留下的,因此中國的報時水平全球落后。1 9 5 0年底,一個即將改變局面的人出現(xiàn)了。她就是“北京時間”創(chuàng)制奠基人之一、中國科學院院士、中國科學院上海天文臺原臺長葉叔華。當時大學剛畢業(yè)的葉叔華還是“小白”一枚,每天負責最為枯燥的觀測和計算工作,夜晚觀星、白天算數(shù)。這讓“學霸”葉叔華打不起精神,她不明白:時間要那么精確有什么用呢?好在不久之后,葉叔華了解到,剛剛成立的新中國連一張統(tǒng)一的地圖都沒有,需要各地的測繪工作在統(tǒng)一的時間標準下進行測量,方能拼出一張完整的中國地圖?!皩疫@么重要,拼了命也要做好?!焙髞?,葉叔華等人創(chuàng)立了一套綜合世界時系統(tǒng)。1 9 6 6年,“北京時間”終于能夠自主測量。之后,又經(jīng)過將近3年的努力,新中國第一座專用短波授時臺終于建成。1 9 7 1年1月1日起,真正來自祖國腹地的“北京時間”開始發(fā)播。
然而時間不等人,就在我們向前邁出一小步的同時,國際學術(shù)界卻向前邁出了一大步。2 0世紀5 0年代,美國率先研制出銫原子鐘,以銫原子的共振頻率來測量時間,開啟了計時革命。1 9 6 7年,原子時取代天文時重新定義“秒”。2 0世紀9 0年代,法國發(fā)明了冷原子銫噴泉鐘,將原子鐘的精度又提升一個數(shù)量級。
1 9 9 7年,青年學生張首剛來到法國,師從冷原子銫噴泉鐘發(fā)明人A n d re C la iro n教授,博士階段的主要工作正是改造這臺鐘。2 0 0 4年畢業(yè)后,張首剛啟程回國?;貒螅瑸榱思涌旒夹g(shù)落地,張首剛同企業(yè)成立了聯(lián)合實驗室。2 0 1 7年,中國人基于新理論、新技術(shù),成功研發(fā)國際首款激光抽運小銫鐘產(chǎn)品。不到一年后,美國宣布對中國禁售小銫鐘。但此時中國已經(jīng)能自給自足,產(chǎn)品還遠銷歐洲,性能比美國產(chǎn)品更好———“北京時間”能夠運行6 0 0 0萬年不差1秒。
目前,中國科學院國家授時中心能夠自主研發(fā)產(chǎn)生“北京時間”的所有核心設(shè)備,除了美國之外,全世界只有中國可以。時間也是一種戰(zhàn)略資源,衛(wèi)星、飛機、軍艦都要靠時間確定位置、校正航向。而如果時間測量有1微秒誤差,距離就誤差3 0 0米。因此,世界各國都在加緊研發(fā)更先進的鐘。原子鐘之后的下一代技術(shù)將是光鐘,誰能占領(lǐng)這一高地?中國科學院再次發(fā)揮建制化優(yōu)勢,歷時多年研發(fā)出世界首臺空間光鐘,2 0 2 2年1 0月發(fā)射升空進入中國空間站。中國報時工作已達世界先進水平。
來源:《中國科學報》