为什么需要精准的时间?几亿年误差一秒的原子钟真的有意义吗?【差评君】

作者: 差评君分类: 科学科普 发布时间: 2022-07-31 20:29:48 浏览:1465506 次

为什么需要精准的时间?几亿年误差一秒的原子钟真的有意义吗?【差评君】

科里奥利力:
这次文案有点离谱啊错误有点多啊 1.单摆等时性主要是不管单摆摆动最高位置在哪儿,只要摆长一样,那周期就相同 2.摆钟后来很快就被有擒纵机构的发条钟取代了,十七十八十九世纪的航海钟都是发条钟,这时候发条钟最主要作用是在航海士时候确定经度

【回复】1.是的,单摆的等时性是说,只要摆长不变,不管摆角多大,它的周期不变。不过伽利略先做了实验,用铜球、铁球和木球,测量了单摆的摆动周期,观察到质量和摆长的关系,之后又观察到摆角和摆长的关系,才进一步提出了单摆的等时性。这块是我遗漏了摆角和摆长的关系,不好意思 2.你说的发条钟可能指的是有游丝系统的机械表?因为摆钟本身也有擒纵器,也需要上发条补充能量,按这个逻辑来说,摆钟也是一种发条钟。
【回复】还有就是石英的片段,并不是所有的晶振都是32.768k,而是特意把时钟上晶振的晶体切割成32.768k的频率
【回复】1,单摆的等时性不是一开始就完善的,这是叙事,后续如何完善的没说而已 2,他说的是运送到美洲大陆的,而不是在海上用的
魔法肉酱面:
大家知道《秒速五厘米》为什么要叫做这个名字吗?大家这么计算一下:樱花下落的速度是每秒五厘米。如果这样算的话:用5乘以60秒再乘以60分再乘以24小时再乘以365天再乘以13年,刚好是20498.4公里。也就是赤道一半的距离。也就是说这十三年间,贵树和明里以秒速五厘米的速度,走到了地球最两端,也就是最远的距离。 所以 我们,究竟该以怎样的速度,才能与对方相遇? [脸红][爱心][给心心]

【回复】回复 @在森林中流泪的大松鼠 : 那这樱花的密度得多大
Snitro:
并不是所有的晶振都是32768的,电子设备里常用32768的晶振是因为32768在二进制里是个整数,就像十进制里的几千几万。32768的晶振需要特地切割晶体的,不同切割可以得到不同的频率,常用的还有4M,8M等频率。

【回复】因为这个频率刚好是“整数”,并且震动超过了人耳听觉范围(20000Hz),所以2^15这个频率用的最多
【回复】这个数换成二进制1后跟15个0
七线阁官方:
原子时钟在数字音频领域太重要了,它可以精准采样电信号成数字信号,我们现在能在电脑上听到精准的声音靠的就是它!

【回复】那个时间和我们定义的时间感觉有不同。脉冲感觉只是一种约定工作的起点或者终点。
【回复】回复 @9折水平候 :原理其实差不太多,但没有这么夸张的精度就是了
囤花椒的喵酱:
其实宇宙中根本就没有时间,时间是人类发明出来的一个概念。宇宙中只有运动,地球绕太阳一周的运动过程,我们把他定义为一年,地球自转一周的运动过程我们把它定义为了一天。 不过通过“时间”这个概念来帮助人类去规划自己的工作,生活,确实是有帮助的

【回复】时间与空间在广义相对论中被统一为引力的场,时间膨胀实验证明了时间依赖于物质运动产生,所以比较不同运动参考系中相同的时候会得到不同的结果,那么,说时间不存在和说数学不存在是一样的。
【回复】回复 @卡文迪什在上海 :多看书,或者多看些科普,总之多些知识储备就能够理解了[脱单doge]
【回复】宇宙中什么都没有,一切都是人类自己定义的概念而已[疑惑]
孤独死亡:
怪不得说天上一天地上一年,地上一天地下一年,老祖宗真聪明。[doge][滑稽]

【回复】突然想了想,古时候说的天上一天指的是太阳跑了一圈,所以确实是一年
【回复】如果说法是真,我们能算出“天”到底离我们多远,向那里观察说不定有惊喜[妙啊]
【回复】除非是高速运动或在黑洞附近,可古人是不可能知道/想到这些的。这玩意没啥智慧,也就巧合罢了
霍格沃兹落榜艺术生:
光年是时间单位[tv_doge][tv_doge][tv_doge][tv_doge]

【回复】光年不是智商单位吗[doge][doge][doge][doge]
【回复】你说的不对,但你说的不错[doge]
喜欢美穗的四号坦克:
问啥一分钟还分成60秒而不是100秒这种更加工整的嘞[思考]

【回复】回复 @瞌睡的言無 :那为什么一圈不是100度?
【回复】因为六十更好被1.2.3.4.5.6整除吗[星瞳_疑问]
知行合一顺乎天理:
课代表来了 时间的存在性:从物理的角度上,时间是不存在的,其为人为创造 时钟的历史: 1.古人就发明了类似于时钟的工具,但是并不足够准确,机械时代出现了标准化的时钟并且还运用如水银作为钟摆的方式去减少计时的误差。 2.人们发现了不同地区的时间误差不同,最终用不同纬度的重力加速度大小不同解释 3.但是钟摆始终都有一定的误差,人们开始使用石英来作为制作钟表的工具从而进一步减少误差(并且价格一般更加便宜,相比较于钟摆) 4.但是石英随着时间的流逝误差会不断增大(石英的老化),于是人们开始使用原子进行计时(运用原子的震动频率,当原子可以从基态跃迁到激发态这时能量刚好是二个能级的能量差) 5.人类运用激光冷却捕获粒子的方式,制作出了原子钟(原子温度接近绝对零度),最终定义了一秒钟(真的很复杂~) 现在的时钟 1.我国最准确的原子钟误差为5400万年,误差不超过1s 2.目前,世界上最精准的原子钟是美国的科罗纳多州的研究团队的原子钟,其误差3000亿年才会相差一秒 协调时间时(与现在息息相关): 协调世界时即是原子时的秒长和世界时的时刻相互结合形成的时间(润秒:世界时和原子时有误差,一般在6月30日或12月31日最后一秒进行调整,且至今的润秒都是正润秒) 需要准确时间的原因: 差一点点时间乘以光速之后也会带来大的误差,原子钟越精准则定位越精准(卫星导航的心脏)(还有其他的影响例如:金融和能源消耗,甚至验证了广义相对论) (有趣拓展:很多的单位他的具体国际定义很有趣,并且不断在更新) 谢谢,有问题请指正

【回复】从你接触这个世界的瞬间。时间便将你包裹。[脱单doge]
随便改个名字了:
我们把秒和分按照60来进制,这其实与古巴比伦人有着密不可分的关系。把60作为一个进制这种计数方式最早源自于古巴比伦。1854年,考古学家在古巴比伦发现了一些泥板,这些泥板大约是公元前2300年到公元前1600年间古巴比伦人的生活遗留物,这些泥板上便记载了60进制。古巴比伦人认为一年有360天,每天太阳都会走步,也就是度,再加上古巴比伦人将六等分圆周相结合在一起,从而得出60进制的计算方法。也有一种说法是古巴比伦人认为60中包括了2、3、4、5、6、10、12等因数,运算起来方便快捷,所以才习惯于用60进制的算术方法计算事物。

【回复】还是跟整除有关,中国西周就有12时辰制了,秦国曾特立独行搞过10时制,结果没沿用下去。后来到宋代被细分成24时制,与现代划分基本相差不大。王莽篡汉后把一天的100刻度改为120刻。因为120能整被12整除。被改回去后,到清朝又改成了96刻,也是能被24整除
【回复】补充一点,古巴比伦的楔形文字其实说明他们是先有的10进制的概念,后来又产生的60进制,因为楔形文字是由代表10和1的两种符号组合而成的[OK]。至于为什么用60进制,楼主的回答说的已经很清楚了[OK]
【回复】最早是苏美尔发明60进制和360度,古巴比伦抄的
冰原名猫:
一提到时间这个概念总会有种神圣性,因为它是跟“能活多久”“存在多久”这类似的概念挂钩的。所以,一提到广义相对论里的时间变慢概念,可能会觉得非常奇妙,我岂不是会活得更久?比听到动棒变短什么的兴奋得多。 但其实只要记住这一点,我们现在定义时间是基于物质世界规律的---就不会觉得时间变慢有什么奇怪的了。石英振晶,铯原子振动,都是符合广义相对论院原理的。那么它们的振动周期也会变慢---这样一来,我们定义的时间也会变慢。 也许你认为我在玩概念偷换,但仔细想想:我们说时间变慢了;人老得更慢,不正是生物的肌体衰老、新陈代谢变慢了吗?那么影响这些的又是什么?没错,正是微观物质,激素分子,组成它们的原子等。它们在尺度大小上发生了变化,就会影响化学反应进程, 因此最终宏观的生物学进程也会发生变化。 综上所述,时间其实是物质的,理解时间变慢,即“动钟变慢”,只需要接受“运动物体的尺度会改变”的概念,即“动棒变短”就行了。 *此为个人理解,仅供参考

【回复】纠错: 应该是狭义相对论...
三硝基汤姆猫:
为啥4:50里石英振动频率正好是整数(

【回复】石英的震动频率是随着石英的形状变化的,只要设计合适的形状就可以了
【回复】因为不同形状和厚度的石英振动频率是不同的,所以凑了一个整数
【回复】不是石英的频率,是石英制造的晶振的频率。32768正好15次分频就是1。频率约低精度差,晶振尺寸也约大,成本还高。频率再高的话,16位分频器就不够用了。
Sattory:
补充一点,不同地区重力加速度不同不仅仅和地球半径不同有关,根据公式g=GM/R^2,可得Δg/g=2ΔR/R,和实际的(9.832-9.78)/9.8=5.306E-3,而2*(6378-6357)/6371=6.592E-3,有(6.592-5.306)/【(6.592+5.306)/2】=21.6%的偏差,可见还有部分影响是由于与地球自转轴距离不同而带来的惯性离心加速度不同

【回复】回复 @暗衣少年 : 高中物理[笑哭]
【回复】不是应该叫向心加速度吗[疑惑]
【回复】回复 @下湖游 :这就不知道了,只是感觉像高中那个时代的知识,或者是大学一开始的引导题?时间太长了,忘了。
必要之恶☆升子:
单看一个计量单位的定义就可以看出科学比宗教有多大的进步 计量单位已经摆脱了地球甚至太阳系的范围的影响,而很多宗教的教义还仅仅局限在地球(甚至地球这个概念都没有)

不是吧啊哲:
当上帝降临人世的时候,我们能知道他是几分几秒来临的,上帝被人所创造的时间概念所束缚了,人类用钟表消弱了上帝的权威

【回复】公历纪年以耶稣诞生之年作为纪年的开始。
将锵:
我有一个问题:在摆钟是最精确的时间计算装置的时候,人们怎么知道钟摆每天慢了2秒?是当钟表慢了整整一天的时候然后再平均出每天慢的时间吗?那样又需要科普午夜的判断标准了

【回复】你猜科学家是怎么定义原子钟需要多少亿年才会差一秒
【回复】我是这么理解的,地球公转一周被定义为24小时,又由一小时等于60分钟、一分钟等于60秒来划分一秒的时间长度,而这个秒就是所谓地球秒,后来无论通过机械钟石英钟还是原子钟都是为了模拟这个时间长度,但日地系统不会永远不变,为了抽象并规范秒的定义就使用了目前铯原子周期来定义一秒钟(宇宙秒),虽然这个定义在以铯原子为基准的体系下已经精确到了极限,但和实际的地球秒并不是同一个东西
【回复】回复 @EngineerF : 有没有这可能可以用计算机来推算
_-ROXY-_:
古人如何计时?摆钟, 机械手表为啥拆了就装不回去?李永乐老师讲 钟表的发展 摆钟刚到美洲时“水土不服”,但后来它促成了物理学革命 关于秒的故事 ——中国计量科学研究院 从日晷到原子钟 —— 卢昌海 时间都去哪儿了?计时科技发展史 ——中国科学院国家授时中心·时 间旅行者团队 一层一层剥开你的心——卫星导航原子钟 ——科技日报 原子钟的工作原理 ——维基百科 NPL:艳:计时技术小史 ——中国计量科学研究院 热搜冷原子, 让你涨知识 ——科普中国 Inside The Most Precise Atomic Clock in the World Motherboard Atomic Clocks Are Reinventing Time e——Bloomberg Quicktake: Originals 科普:第27次闰秒来临多一秒世界有何不同——新华社 深度揭秘:到底什么是“授时”——中科院长春光机所 世界上最精确的原子光钟有望观测宇宙最深处 —、 -新华日报

【回复】到无关的地方乱刷的,多少有些惹人嫌
CROWN2002JZS155L:
视频里有一个错误,中科院国家授时中心现在河南省商丘市

【回复】授时中心在陕西省西安市临潼区书院东路3号,商丘的是低频时码台
【回复】商丘那个不是国家授时中心,是低频时码台。 给电波表之类的授时用的。
【回复】是吗?我看官网的地址还是在陕西省西安市临潼区

科技 科学 冷知识 时间 秒 时间管理 计量单位 万物研究所

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