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高準(zhǔn)確度計(jì)量時(shí)間是作用問(wèn)題

作者:宋檢 時(shí)間:2022-11-08 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

生活中,1s的時(shí)間非常短暫,精確到秒已經(jīng)足夠。可在某些領(lǐng)域,用秒來(lái)計(jì)量時(shí)間,又太長(zhǎng)了。

用廣播傳遞的時(shí)間,準(zhǔn)確度是十分之一秒;在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上,田徑運(yùn)動(dòng)員有幾分之一秒之差就決定勝負(fù)。要判斷誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù),就要求秒表的計(jì)量準(zhǔn)確度在0.01s;汽車、飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)千周,為改變發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,在百分之一秒的時(shí)間內(nèi),時(shí)間測(cè)量要精確到0.01s;炮彈在發(fā)射過(guò)程中是在千分之一秒內(nèi)發(fā)生的,時(shí)間測(cè)量要精確到0.001s;雷達(dá)技術(shù)需要知道的是百萬(wàn)分之一秒的時(shí)間準(zhǔn)確度。對(duì)于導(dǎo)彈,或使用全球定位系統(tǒng)的飛行器來(lái)說(shuō),要使定位誤差控制在3m之內(nèi),計(jì)時(shí)準(zhǔn)確度就要十億分之一秒,否則就會(huì)造成300m位置的誤差;科學(xué)家研究原子構(gòu)造、宇宙射線等的進(jìn)展中,往往需要準(zhǔn)確測(cè)量?jī)|分之一秒時(shí)間內(nèi)的變化;激光測(cè)量地球到月球的距離為38400km的遙遠(yuǎn)距離準(zhǔn)確度,誤差只有幾厘米,這就要求時(shí)間的測(cè)量準(zhǔn)確度達(dá)到10-10 以上的量級(jí)才行;地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),差1s就失去30km;光的速度為每秒30萬(wàn)km,那么,百萬(wàn)分之一秒的時(shí)間誤差,就會(huì)帶來(lái)300m的測(cè)量誤差。如果沒有十億分之一秒甚至百億分之一秒的準(zhǔn)確度,要準(zhǔn)確地測(cè)量光的速度是不可能的。愛因斯坦的相對(duì)論,在有了原子鐘以后才被驗(yàn)證是正確的。高速攝像機(jī)1s內(nèi)能拍攝一億幅畫面,速度驚人,這就是說(shuō)只有精確控制每幅拍攝的時(shí)間,才能實(shí)現(xiàn)高速度。物體繞地球轉(zhuǎn),它的速度要達(dá)到每秒7.9km;炮彈飛向月球,它的速度必須達(dá)到每秒11.2km。飛船、衛(wèi)星發(fā)射、入軌、制導(dǎo)、重返大氣層、安全著陸回收,每一個(gè)過(guò)程,每一環(huán)節(jié),都需要精確時(shí)間計(jì)量。從發(fā)射場(chǎng)、飛行控制中心,到回收監(jiān)視區(qū)域都需要有專門的控制時(shí)間的系統(tǒng)和時(shí)間統(tǒng)一服務(wù)系統(tǒng),以此給各部位提供高準(zhǔn)確度的時(shí)間信號(hào),以保證發(fā)射成功。

時(shí)間是個(gè)問(wèn)題,是個(gè)永遠(yuǎn)研究不完的問(wèn)題。

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