? ? ? ?一秒、在普通手表里不過是幾個齒輪的轉(zhuǎn)動和“喀嚓”一響。但是對銫原子鐘而言，這意味著9192631770次的電子躍遷振蕩。?

? ? ? ?在漫長的歲月里，過去人類只能利用日月星辰這類天然的“時鐘”、根據(jù)它們在遙遠(yuǎn)天空上的位置大致判斷時間，日出而作，日落而息。后來，人類發(fā)明了機(jī)械鐘、擺鐘和石英表。在19世紀(jì)70年代，麥克斯韋和開爾文就提出可以利用原子能級躍遷精準(zhǔn)地計量時間，但直到 80年后，世界上第一臺原子鐘才問世。又經(jīng)過10年發(fā)展，原子鐘的精度才全面超過石英鐘。?

? ? ? ?發(fā)展到今天，更穩(wěn)定更準(zhǔn)確的時間在一些物理定律的驗(yàn)證、深空探測、自主導(dǎo)航飛行、通訊、電信、金融等方面發(fā)揮著重要作用。天文觀測、量子力學(xué)的研究都離不開精準(zhǔn)的時間，我們生活中常用的全球定位系統(tǒng)(GPS)也依賴它，哪怕只是慢了一眨眼的時間，都會帶來數(shù)萬公里的誤差。?

? ? ? ?在1967年的第十三屆國際計量大會上，秒的定義跨入原子時代：銫原子中電子能級躍遷周期的9192631770倍為一秒。這個標(biāo)準(zhǔn)一直沿用至今。?

? ? ? ?1997年諾貝爾物理學(xué)獎授予美國加州斯坦福大學(xué)的朱棣文、法國巴黎的法蘭西學(xué)院和高等師范學(xué)院的科恩?塔諾季、美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)院的菲利普斯，以表彰他們在發(fā)展用激光冷卻和捕獲原子的方法方面所做的貢獻(xiàn)。朱棣文是繼楊振寧、李政道、丁肇中和李遠(yuǎn)哲之后第5位獲諾貝爾獎的華裔學(xué)者。在激光冷卻操控原子技術(shù)的基礎(chǔ)上，直接誕生了銫噴泉原子鐘，將原子鐘水平提高了一個量級。銫原子鐘的工作過程是銫原子像噴泉一樣的“升降”。這一運(yùn)動使得頻率的獲取和計算更加精確。?

? ? ? ?2004年，我國成功研制銫原子噴泉鐘“NIM4”實(shí)現(xiàn)了600萬年不差一秒，使中國成為能夠自主研制銫原子噴泉鐘的國家，成為國際上少數(shù)具有獨(dú)立完整的時間頻率計量體系的國家之一。2010年“NIM5可搬運(yùn)激光冷卻-銫原子噴泉時間頻率基準(zhǔn)”把中國時間頻率基準(zhǔn)的準(zhǔn)確度提高到2000萬年不差一秒。下一代已經(jīng)進(jìn)入調(diào)試階段的NIM6將達(dá)6000萬年不差一秒。?

? ? ? ?在全世界53個國家的70多個實(shí)驗(yàn)室，有500多個原子鐘一起運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)著人類世界時間的穩(wěn)定。國際計量局定時收集它們報送的數(shù)據(jù)，結(jié)合經(jīng)過認(rèn)證的少數(shù)幾個國家計量院研制的基準(zhǔn)原子鐘校準(zhǔn)，才最終產(chǎn)生國際原子時。2014年，中國的銫原子噴泉基準(zhǔn)鐘得到國際計量局的認(rèn)可，成為繼法、美、德、意、日、英、俄七國后，第8個參與維護(hù)世界時的國家，這也意味著中國對國際時間從擁有“話語權(quán)”到具備了“表決權(quán)”。