“北京時(shí)間7點(diǎn)整?!碑?dāng)這熟悉的聲音從廣播電視中傳來(lái),你是否曾好奇,什么是“北京時(shí)間”?它又有什么用?其實(shí),這看似尋常的“北京時(shí)間”背后,是幾代“北京時(shí)間”守護(hù)者攻堅(jiān)克難、甩掉“洋拐棍”的故事。
“北京時(shí)間”正式開(kāi)始
1949年,中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議第一屆全體會(huì)議通過(guò)決議,將“中原標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間”改為“北京時(shí)間”,以首都北京所在的東八時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)。之后,中國(guó)科學(xué)院領(lǐng)命接管了原先上海法租界的徐家匯觀象臺(tái),正式開(kāi)始了“北京時(shí)間”的建立工作。
這項(xiàng)工作落到了20歲出頭的葉叔華身上,工作內(nèi)容似乎極其簡(jiǎn)單——白天做算術(shù),晚上看星星。
當(dāng)時(shí)全世界統(tǒng)一使用的世界時(shí)以地球自轉(zhuǎn)為基準(zhǔn),要靠觀測(cè)恒星的位置來(lái)確定。上海徐家匯觀象臺(tái)作為中國(guó)唯一可以發(fā)播標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的天文臺(tái),每天上午11時(shí)和下午5時(shí)準(zhǔn)時(shí)通過(guò)租用的商業(yè)電臺(tái)向全國(guó)授時(shí)。
葉叔華從小成績(jī)優(yōu)異。在高考時(shí)以第一名的成績(jī)考入中山大學(xué)數(shù)學(xué)天文系。每天重復(fù)進(jìn)行嚴(yán)格又枯燥的觀測(cè)和計(jì)算工作讓剛開(kāi)始工作的葉叔華頗為不滿:“來(lái)了3天就想走了”。葉叔華后來(lái)之所以改變想法,是因?yàn)樗私獾骄褪沁@樣一份枯燥難耐的工作,對(duì)當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行的全國(guó)地圖測(cè)繪至關(guān)重要。
繪制地圖需要在統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)下測(cè)量位置,才能將分散的地圖拼起來(lái)。而過(guò)去的中國(guó),軍閥混戰(zhàn),連一張統(tǒng)一的地圖都沒(méi)有。在高山上、森林里、大漠中,每日都有許多人守在無(wú)線電設(shè)備前,通過(guò)聽(tīng)徐家匯觀象臺(tái)播報(bào)的時(shí)間來(lái)校準(zhǔn)自己的小鐘。只有這些小鐘足夠精準(zhǔn),我們的地圖才足夠清晰,一窮二白的新中國(guó)才能開(kāi)展急需的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
從此,葉叔華仿佛打通了“任督二脈”,拼了命也要把工作做好。1966年初,我國(guó)“綜合時(shí)號(hào)改正數(shù)”正式作為我國(guó)的世界時(shí)基準(zhǔn),即“北京時(shí)間”向全國(guó)發(fā)播。
啃下“硬骨頭”
1969年,新中國(guó)成立20周年國(guó)慶前夕,有關(guān)部門曾上報(bào)我國(guó)在西安建立短波授時(shí)臺(tái)工作的成就,周恩來(lái)總理看到后詢問(wèn)用的什么鐘,答曰進(jìn)口鐘。周總理便說(shuō)先不要宣傳,要甩掉“洋拐棍”,下決心研制先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)鐘,趕上并超過(guò)他們。
這里提到的標(biāo)準(zhǔn)鐘便是原子鐘。1967年,國(guó)際計(jì)量大會(huì)將以反映地球自轉(zhuǎn)狀態(tài)的天文時(shí)“秒”變更為以原子(銫原子)內(nèi)部電磁振蕩周期計(jì)時(shí)的原子時(shí)“秒”。1972年,任中國(guó)科學(xué)院二局副局長(zhǎng)的戴中溶,在63歲時(shí)接下了主持建設(shè)長(zhǎng)波授時(shí)臺(tái)的重任。1983年,長(zhǎng)波授時(shí)臺(tái)竣工。
中科院國(guó)家授時(shí)中心主任張首剛介紹,法國(guó)發(fā)明了冷原子銫噴泉鐘,將原子鐘的精度又提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
2004年從法國(guó)巴黎第六大學(xué)博士畢業(yè)后,張首剛回國(guó)工作,立志做出“中國(guó)制造”的銫噴泉鐘。此舉令他的法國(guó)導(dǎo)師極其不解:“你在這里已經(jīng)做了世界上最好的原子鐘,為什么還要回國(guó)?”張首剛當(dāng)時(shí)并沒(méi)有回答,因?yàn)樗拇鸢敢苍S只有中國(guó)人才懂:“因?yàn)槲业淖鎳?guó)需要。”
小銫鐘是目前最主流的守時(shí)原子鐘,美國(guó)從20世紀(jì)50年代起就對(duì)這一技術(shù)嚴(yán)防死守,連歐洲都限制出口。經(jīng)過(guò)幾年摸索,2017年,張首剛研制出國(guó)際首款激光抽運(yùn)小銫鐘產(chǎn)品,性能比美國(guó)產(chǎn)品還要好。2018年,美國(guó)宣布對(duì)中國(guó)徹底禁售小銫鐘。幸好,我們提前啃下這塊“硬骨頭”,避免了一次“卡脖子”。
如今在西安的國(guó)家授時(shí)中心,有40多臺(tái)不同類型的守時(shí)原子鐘連續(xù)運(yùn)行,綜合產(chǎn)生著穩(wěn)定的“北京時(shí)間”,并通過(guò)銫噴泉基準(zhǔn)鐘自主校準(zhǔn)?!艾F(xiàn)在,世界上除了美國(guó),就只有我們中國(guó)擁有產(chǎn)生國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的所有核心設(shè)備的研發(fā)能力。我們可以不受外界干擾,自主保持‘北京時(shí)間的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性?!睆埵讋傉f(shuō)。
(摘自《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 陳歡歡/文)