從“觀象授時(shí)”到“量子授時(shí)”

日升月落，斗轉(zhuǎn)星移，在中華民族形成發(fā)展的漫長(zhǎng)歲月里，人們?cè)缙谕ㄟ^“觀象授時(shí)”獲取時(shí)間?？脊艑W(xué)研究證明，距今七千多年前，我國(guó)古代天文學(xué)就已經(jīng)開始萌芽，先民在大自然的生活之中形成了對(duì)日月星辰和晝夜四季的認(rèn)知。

在距今5800年到5300年的安徽含山凌家灘遺址，一份刻著復(fù)雜圖形符號(hào)的“無(wú)字天書”靜靜地躺在墓坑中。一塊玉版夾在玉龜中，玉龜上鉆有數(shù)個(gè)左右對(duì)應(yīng)的圓孔，玉版中心是八角星，外部琢有圓圈。

這些紋飾被認(rèn)為和“觀象授時(shí)”有關(guān)，代表太陽(yáng)、四季、八個(gè)節(jié)氣和方位。“凌家灘玉版具有明確的紀(jì)日功能，形成了一種原始的太陽(yáng)歷系統(tǒng)?！敝袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技史與科技考古系教授石云里近日發(fā)布了最新研究報(bào)告。

古人對(duì)于“觀象授時(shí)”的考古實(shí)證遠(yuǎn)不止于此。翻閱文獻(xiàn)典籍，早在《尚書·堯典》中就有記載“乃命羲和，欽若昊天，歷象日月星辰，敬授人時(shí)”，“觀天象、授人時(shí)”的觀念上古就已形成。

“觀象授時(shí)”更與農(nóng)耕文明的演進(jìn)同頻。中國(guó)現(xiàn)存的農(nóng)事歷書《夏小正》，按十二月的時(shí)序記載了天象、氣象、物象；西漢淮南王劉安的《淮南子·天文訓(xùn)》，最早對(duì)二十四節(jié)氣進(jìn)行完整總結(jié)。

西漢之后，十二時(shí)辰制和百刻制進(jìn)一步將時(shí)間測(cè)量精細(xì)化，一套完整的時(shí)間測(cè)量體系逐漸清晰。元代著名天文學(xué)家郭守敬把一個(gè)回歸年周期精確到365.2425天，這與現(xiàn)代科學(xué)推算的周期相比只相差26秒。

“從利用周年運(yùn)動(dòng)劃分季節(jié)到利用原子能級(jí)躍遷定義‘秒’，人們一直在追尋更均勻的、可測(cè)量的、不間斷的運(yùn)動(dòng)來(lái)計(jì)量時(shí)間，直至今天，精準(zhǔn)授時(shí)成為一個(gè)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志之一。”中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技史與科技考古系教授鈕衛(wèi)星說(shuō)。

從研發(fā)國(guó)內(nèi)首臺(tái)激光抽運(yùn)小型銫原子鐘、系列微型化銣原子鐘，到承建增強(qiáng)型羅蘭授時(shí)系統(tǒng)以及差分系統(tǒng)，中國(guó)科技工作者多年來(lái)不斷推動(dòng)國(guó)家精確授時(shí)體系建設(shè)。

由于量子精密測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，許多國(guó)家研制的光鐘的準(zhǔn)確度已經(jīng)超過當(dāng)前復(fù)現(xiàn)秒定義所使用的銫原子噴泉鐘準(zhǔn)確度100倍。因此，國(guó)際計(jì)量委員會(huì)（CIPM）正在就實(shí)現(xiàn)“秒”的重新定義進(jìn)行進(jìn)一步準(zhǔn)備。面對(duì)這一契機(jī)，中國(guó)科技工作者正在不斷突破核心技術(shù)，為世界提供“中國(guó)時(shí)間”。

在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心，科學(xué)家們正在為構(gòu)建新一代全球時(shí)間基準(zhǔn)與時(shí)間“賽跑”。今年初，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陳宇翱、戴漢寧等組成的研究團(tuán)隊(duì)，成功研制了萬(wàn)秒穩(wěn)定度和不確定度均優(yōu)于5×10-18（相當(dāng)于數(shù)十億年的誤差不超過一秒）鍶原子光晶格鐘。

該成果已部分滿足“秒”重新定義的要求，對(duì)未來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離光鐘比對(duì)、建立超高精度的光頻標(biāo)基準(zhǔn)和全球性光鐘網(wǎng)絡(luò)奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，對(duì)未來(lái)構(gòu)建新一代全球時(shí)間基準(zhǔn)乃至提供引力波探測(cè)、暗物質(zhì)搜索的新方法等具有重要價(jià)值。

（據(jù)新華社訊）