我们都知道时间是一种构造，而现在，它是由约 500 个国际网络的非常精确的滴答声来保持的原子钟。
但现在研究人员已经证明，使用新一代的时钟可以更准确地记录时间。光学钟，他们希望使用新系统重新定义一秒——这意味着我们可以在日常生活中挤出更多时间。
他们刚刚的光学时钟测量的它是如此精确，如果它从宇宙诞生以来一直在运行，它会损失不到两分钟，一旦你认真思考它，这将是相当令人难以置信的。
全球计时非常重要，因为国际单位制 (SI) 所定义的“秒”是 w我们的 GPS 设备、电网和金融网络都依赖它。
这就是我们使用原子钟或微波钟的原因，它通过测量铯原子的振动来计时，就像钟摆的微小摆动一样。 自 1967 年以来，SI 秒被定义为这些振动的 9,192,631,770 个周期。
但是，尽管听起来很具体，但即使是最好的原子钟仍然可能在一个月内累积约 1 纳秒的误差。
光学钟、另一方面，则更加精确。 它们的工作原理与原子钟类似，但它们测量原子或离子的振荡，其振动频率比微波频率高约 100,000 倍 - 这要快得多，因此更准确。
不过，这种准确性也有一些缺点——更加复杂，因此需要更多的停机时间——这意味着光学时钟在几分钟内无法报时，最长可达两天。 正因为如此，直到最近，他们不被认为是重新定义秒和保持全球时间的可行选择。
但新的研究描述了一个可以实际工作的系统。
“我们证明，即使当今的光学时钟出现故障，它们仍然可以提高计时性能，”其中一位研究人员克里斯蒂安·格雷宾说，来自德国国家计量研究所。 “与最好的微波喷泉时钟相比，我们取得了更好的性能，而最好的微波喷泉时钟通常被认为不太可靠，因此不太适合实际时间尺度的实际实施。”
为了弥补当今光学钟的停机时间，研究人员结合了一种商用原子钟设备，称为微波激射器带有锶光学晶格钟。 微波激射器并不那么准确，但它可以弥补光学时钟的停机时间。
显然，两个时钟的精度之间仍然存在很大差距，但该团队通过使用光学频率梳克服了这一差距，该频率梳将较慢的光学“滴答声”分开以匹配光学时钟的较快“滴答声”。
“我们将连续运行的微波激射器与我们的光学时钟进行了比较，并根据光学时钟提供的数据校正了微波激射器频率。”格雷宾说。 “在光学钟停机期间，微波激射器会自行稳定运行。”
该团队运行了时钟系统 25 天，光学时钟运行了大约一半的时间。 即使停机时间长达两天，他们也发现 25 天内的时间误差小于 0.20 纳秒。
换句话说，它们只会比宇宙的年龄（大约 140 亿年）慢 100 秒。 这比原子钟好大约 100 倍。
“我们的研究是光学时钟实际应用方面的一个里程碑，”格雷宾说。 “传达的信息是，我们今天可以将这些光学时钟应用到我们现有的计时基础设施中，我们将会获益。”
这种增益就是能够在每一秒中挤出更多的时间。 我们这些行动迟缓的人不会真正注意到，但金融时间戳之类的东西会更加具体，银行每秒能够完成更多的交易。
就这样很酷，格雷宾 说大约需要十年时间我们才能真正重新定义 SI 秒，因为我们需要研究所有可用的光学时钟类型并评估哪一种是最好的。
“我们希望通过建造越来越好的时钟并将其集成到计时基础设施中来改善世界各地的计时基础设施，”格雷宾说。 “我们所展示的是全球计时改进的第一步。”
该研究已出版于光学。
