#科技新闻早知道##原子钟# 【叶军团队成果登《自然》封面：核激发技术让“一秒”更精准】9 月 4 日，一篇发表于《自然》期刊的研究论文，将“一秒”的精度提高到了前所未有高度。今年 1 月，由中国科学技术大学研究团队研制的锶原子光晶格钟，其精度便已达到了 5×10^-18，即运行 72 亿年仅会偏差 1 秒。时隔不到一年，1 秒的精度就再一次被提高。[鼓掌]
这次研究由美国科罗拉多大学物理系教授叶军团队做出的。之前的光晶格钟，利用的是原子中的电子在受到激发跃迁时会释放电磁波的原理。只要电磁波的频率够高，线宽够窄，也就是光谱的纯度够高，就可以靠电磁波的频率对 1 秒做出定义。[融化]
叶军团队虽然仍然是用激发电磁波去测量时间，但却由原来的对电子激发转向了核激发。类似于传统原子钟及光钟中，当核外电子吸收能量后可以跃迁至更高能级，原子核自身在吸收特定的能量后，也有可能处于更高能量的状态，并辐射出一定能量的电磁波。在该项研究中，叶军团队即成功激发了钍-229 核钟跃迁，辐射出紫外波段的电磁波，并与锶-87 原子钟建立了直接的频率连接。通过核钟与原子钟之间的频率比测量，可以将 1 秒 的精度再提高 1 个量级，达到 10^-19 的理论精度。
此外，相较于传统原子钟和光钟所需的绝对零度（即约零下 273℃），该实验的控制温度也仅在约零下 122℃，这也意味着核钟的运行环境比原子钟要容易达到得多。
这个研究标志着核基固态光学钟的新开端。[加油]
科学家们对于“一秒”精度的追寻，并不只是对技术极致的追求，而是时间的精度越高，就越延伸了对更小尺度的物理学规律探索的下限。[来]
要知道，我们现在几乎所有对真实世界的测量都建立在“时间”的基础之上。国际标准单位一共有 7 个，除了“摩尔”是直接通过阿伏伽德罗常数定义的，其他所有单位都需要通过时间辅以定义。
比如，“米”是光在 1/299792458 秒内在真空中行进的距离。“千克”是由普朗克常数和米、秒同时定义。“安培”是由电荷常数 e 和秒所定义，“开尔文”是由玻尔兹曼常数和千克、米、秒同时定义。
所以任何对 1 秒精度的推进，都不只是单纯提高我们人类观测世界的单一维度，而是人类观测世界精度的全面提升。[纸飞机]