世界上最精确的时钟

美国国家标准与技术研究所的研究人员制造了有史以来最精确的时钟，精确到100亿年一秒……

这种原子钟的工作原理是精确监测镱原子自然振动的频率，从而产生具有特殊频率和颜色的光波。

使任何时钟尽可能精确的关键是建立一个系统，使其以尽可能稳定的频率滴答或振动。在钟摆中，钟的各部分之间以及钟摆周围的空气之间的摩擦会干扰钟摆的稳定摆动，使钟摆无法预测地摆动。

另一方面，原子钟比具有较大摆动机构的钟能够达到更好的精度，因为它更容易将单个原子置于非常受控的实验室环境中，远离外部干扰影响。

然而，困难在于原子产生的电磁振动频率通常为每秒数十亿甚至数百万次。计算这些周期来记录时间需要一些世界上最快的电子设备。虽然人们知道镱原子非常稳定，但由于它们产生的光频率很高，所以直到现在还不可能在原子钟中使用它们。

使用这样的时间标准，科学家们可以非常精确地测量过程需要多长时间。例如，地球每24小时绕地轴自转一次，这就是白天和黑夜的由来。但陆地和冰盖的移动会引发地球自转的微小变化，这种变化只能用世界上最好的时钟来测量，但它可以告诉我们地球的结构。

物理学家想要测试爱因斯坦的相对论，该理论预测时钟在高速运动时应该运行缓慢，但这种影响是如此微小，以至于只能用非常好的时钟来测量。