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高準確度計量時間是作用問題

作者:宋檢 時間:2022-11-08 來源:互聯網

生活中,1s的時間非常短暫,精確到秒已經足夠??稍谀承╊I域,用秒來計量時間,又太長了。

用廣播傳遞的時間,準確度是十分之一秒;在運動場上,田徑運動員有幾分之一秒之差就決定勝負。要判斷誰勝誰負,就要求秒表的計量準確度在0.01s;汽車、飛機的發動機每分鐘轉動數千周,為改變發動機的效率,在百分之一秒的時間內,時間測量要精確到0.01s;炮彈在發射過程中是在千分之一秒內發生的,時間測量要精確到0.001s;雷達技術需要知道的是百萬分之一秒的時間準確度。對于導彈,或使用全球定位系統的飛行器來說,要使定位誤差控制在3m之內,計時準確度就要十億分之一秒,否則就會造成300m位置的誤差;科學家研究原子構造、宇宙射線等的進展中,往往需要準確測量億分之一秒時間內的變化;激光測量地球到月球的距離為38400km的遙遠距離準確度,誤差只有幾厘米,這就要求時間的測量準確度達到10-10 以上的量級才行;地球繞太陽公轉,差1s就失去30km;光的速度為每秒30萬km,那么,百萬分之一秒的時間誤差,就會帶來300m的測量誤差。如果沒有十億分之一秒甚至百億分之一秒的準確度,要準確地測量光的速度是不可能的。愛因斯坦的相對論,在有了原子鐘以后才被驗證是正確的。高速攝像機1s內能拍攝一億幅畫面,速度驚人,這就是說只有精確控制每幅拍攝的時間,才能實現高速度。物體繞地球轉,它的速度要達到每秒7.9km;炮彈飛向月球,它的速度必須達到每秒11.2km。飛船、衛星發射、入軌、制導、重返大氣層、安全著陸回收,每一個過程,每一環節,都需要精確時間計量。從發射場、飛行控制中心,到回收監視區域都需要有專門的控制時間的系統和時間統一服務系統,以此給各部位提供高準確度的時間信號,以保證發射成功。

時間是個問題,是個永遠研究不完的問題。

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