原子鐘

原子鐘利用原子中電子能級之間的躍遷作為計時原理的參考，是世界上最精確的時鐘，在整個宇宙的生命周期中不會偏差一秒，這意味著它們可以用于超精密測量，以探測現(xiàn)代物理學(xué)的一些基本假設(shè)。建立一個時鐘需要一個周期性事件，利用其頻率作為計時的參考，而原子中的電子躍遷是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的完美自然振蕩器，這必須將一個超穩(wěn)定的激光調(diào)諧到原子躍遷的精確頻率來驅(qū)動振蕩，就像調(diào)諧一個樂器以產(chǎn)生正確的音調(diào)一樣。 任何原子的躍遷都可以用嗎？不，合適的躍遷很難實(shí)現(xiàn)。最好的躍遷是從原子的最低能態(tài)（基態(tài)）開始，并且必須以長壽命（亞穩(wěn)態(tài)…

目前，全世界的計時標(biāo)準(zhǔn)都是用原子鐘來定義秒，精度可以達(dá)到每2000萬年才誤差1秒（2000萬年前我們還是猿人）。原子鐘與我們平常見到的鐘長得完全不一樣，沒有表盤，沒有指針。原子鐘計時依賴于原子。 原子由原子核和電子組成，電子圍繞原子核旋轉(zhuǎn)形成不同能量差的電子層。當(dāng)原子從一個高“能量態(tài)”躍遷至低“能量態(tài)”時，它便會釋放電磁波。這種電磁波特征頻率是不連續(xù)的，這也就是人們所說的共振頻率。同一種原子的共振頻率是一定的—例如銫133的共振頻率為9 192 631 770Hz。因此銫原子便用作一種節(jié)拍器來?！?/p>