将不可能变成可能!我国科学家实现重大
时间: 2025-01-13 03:14:07 | 作者: 在建工程
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1964年,我国第一颗成功爆炸,这也标志着我国正式跻身世界少数拥核国家之列。
原因在于,当时我国在导弹和人造卫星技术方面,与西方国家存在非常明显差距,这在某种程度上预示着即便拥有核武器,我国也难以实现远距离投送。
再加上我国当时缺乏远航程的轰炸机,对其他敌对国家所能造成的战略威慑也相对有限。
此后,我国加快了高性能导弹和人造卫星的研制步伐,但这两项工作的推进都极度依赖精确的时间系统。
对于普通人来说,时间系统可能仅仅是一个简单的计时工具,但在国家层面,尤其是在军工领域,计时系统的重要性不言而喻。
授时的核心在于通过通信手段,将时间尺度的信息传递出去,这要求相隔甚远的两地可以在一定程度上完成时间上的绝对同步,误差越小越好。
1997年7月1日,香港回归祖国怀抱,当天0时0分,我国国旗准时升起,这一历史性时刻的背后,正是我们前面提到的授时台在发挥作用,其功能类似于影视剧中的“对表”。
目的是确保香港回归的时间分秒不差,需要用我国的标准时间去校准香港当地的时钟,这就要求时间的精确度达到极致。
目前,世界上最精确的计时工具是原子钟,但原子钟存在两个显著缺点:一是体积非常庞大,只能固定在实验室中使用;二是容易受到外界外因的干扰,影响其精确度。
将这种高精度的计时工具缩小并实现可移动,一直被国际社会视为不可能完成的任务。
然而,就在本月7日,相关新闻媒体报道称,我国科学家成功研制出一种超精密原子钟,其体积仅相当于一台单开门冰箱,还能搭载在军用卡车上进行移动!
这意味着,我国科学家通过长期努力,将不可能变成了可能。分析认为,这一突破将深刻改变未来战争的性质!
这与我们前面提到的“授时系统”密切相关。举个简单的例子,如果敌军战斗机以超音速闯入我国领空,要想精准捕捉其动态,就需要多地雷达协同作战。
要知道,超音速战斗机的飞行速度极快,这就要求协同作战的雷达在时间校准上做到完全一致,距离越远,同步协作的难度就越大。
不仅如此,未来,利用这种高精度计时设备,还可以同时协调多地的激光武器或微波武器系统,在同一时间发射致命光束,摧毁敌方高速移动的高价值目标。
据媒体报道,我国科学家研制的小型铯原子喷泉钟,不仅将传统原子钟的体积缩小到极限,还能随军用卡车快速移动,甚至在极端恶劣条件下,计时偏差仍能保持在万亿分之一秒以内!
随着这种小型铯原子喷泉钟的问世,未来许多科幻电影中的作战形式,或许真的有可能成为现实。
除了军事领域,精密时间在基础研究、工程技术应用以及国计民生等领域也有着广泛应用。
例如,我们日常出行时使用的卫星导航系统,时间信息的准确性至关重要。如果在驾驶过程中,卫星导航与实际行车情况存在时间误差,就会给出行带来不小的麻烦。
数据显示,如果卫星导航的时间误差达到百万分之一秒,实际定位误差就会高达300米。因此,我国卫星导航系统要求的时间测量精度一定要达到十亿分之一秒才算合格。
在金融行业,国际、国内的证券期货及股票市场的竞价、成交以及互联网金融系统,都需要尽可能减少误差,以避免不一样的地区之间的信息差给金融行业带来损失。
以5G网络核心设备为例,我国对这些设备的时间同步精度要求小于一千万分之一秒!
除此之外,时间的应用场景无处不在,它其实就藏在我们生活的方方面面,只是通常情况下,大家对时间的敏感度没那么高。
尽管我国如今在这一领域走在了世界前列,但在21世纪初,我国曾长期被西方国家“卡脖子”。
世界上最早的原子钟问世后,人类对时间的定义有了新的认识。当时世界上最先进的原子钟,其时间计量准确度甚至达到了几亿年只有1秒的误差。
而当时我国并不具备这一技术,也无法生产原子钟。直到2005年,从法国留学归来的张首刚进入国家授时中心,正式主持原子钟的研制及标准时间的研究。
经过7年的努力,我国终于研制出第一台国产铯原子喷泉钟,实现了从零到一的突破。
此后不久,我国相继诞生了第二台、第三台原子喷泉钟,随后又有9种应用于不相同的领域的原子钟研发成功。从此,我国在原子钟领域的研发水平跃居世界前列。
如今,随着我们国家科学家再次实现新突破,小型铯原子喷泉钟的问世,未来围绕这种小型原子钟的研究,或许还会给我们大家带来更多惊喜。
一秒钟对我们来说或许微不足道,但对我国科研人员而言,这一秒,他们却走了几十年……
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