原子钟

哥伦比亚大学的伊西多尔·拉比教授可以被视为推动原子钟诞生的开创者。1930年代，他开发了原子束磁共振技术。这种方法使得能够测量原子的磁性，并进一步测量原子核中质子的自旋。（来源：NCBI）

拉比的技术加深了人们对原子工作原理的理解。这一技术促成了1949年第一台原子钟的诞生。国家标准局（现称国家标准与技术研究院，或NIST）制造了第一台原子钟。

原子钟的工作原理是测量特定原子的振动次数，然后将其转换为时间度量。原子钟之所以精准，是因为特定原子的共振频率极其稳定。频率不受温度变化等外部因素的影响。（来源：How Stuff Works）

许多不同版本的原子钟使用了不同的原子粒子。第一种使用了氨分子，而1952年建造的NBS-1使用了铯原子。1968年，NBS-4问世。它是NIST在1990年代仍在使用的最精确的原子钟。

1999年，NBS-4被NIST-F1取代，后者的精度为两千万年才损失一秒。进入2010年代，科学家们研发出一种比原子钟更精确的时钟。

量子逻辑钟的精度为37亿年才损失一秒。也就是说，它只有在2.5个宇宙诞生并灭亡后才会损失一秒。这种时钟仅使用单个铝离子，而原子钟使用的是铯原子。（来源：Wired）

原子钟的实际用途

我们并不完全了解原子钟的几种实际用途

所有GPS卫星都配备了多个原子钟，以帮助提供精确的位置。这对于太空导航以及GPS卫星之间的通信都至关重要。

银行需要精确的时钟以确保高频交易的时间和日期戳记。想象一下，如果股市没有高度精确的时钟，股市将不会像现在这样繁荣，离不开原子钟的帮助。

你是否注意到手机上有一个将时间设置为服务提供商时间的选项？电信运营商使用原子钟来确保无论用户身处世界哪个地区，都能提供精确的时间。（来源：Online Sciences）