高准确度计量时间是作用问题

百检网 2022-11-08

生活中,1s的时间非常短暂,精确到秒已经足够。可在某些领域,用秒来计量时间,又太长了。

用广播传递的时间,准确度是十分之一秒;在运动场上,田径运动员有几分之一秒之差就决定胜负。要判断谁胜谁负,就要求秒表的计量准确度在0.01s;汽车、飞机的发动机每分钟转动数千周,为改变发动机的效率,在百分之一秒的时间内,时间测量要精确到0.01s;炮弹在发射过程中是在千分之一秒内发生的,时间测量要精确到0.001s;雷达技术需要知道的是百万分之一秒的时间准确度。对于导弹,或使用全球定位系统的飞行器来说,要使定位误差控制在3m之内,计时准确度就要十亿分之一秒,否则就会造成300m位置的误差;科学家研究原子构造、宇宙射线等的进展中,往往需要准确测量亿分之一秒时间内的变化;激光测量地球到月球的距离为38400km的遥远距离准确度,误差只有几厘米,这就要求时间的测量准确度达到10-10 以上的量级才行;地球绕太阳公转,差1s就失去30km;光的速度为每秒30万km,那么,百万分之一秒的时间误差,就会带来300m的测量误差。如果没有十亿分之一秒甚至百亿分之一秒的准确度,要准确地测量光的速度是不可能的。爱因斯坦的相对论,在有了原子钟以后才被验证是正确的。高速摄像机1s内能拍摄一亿幅画面,速度惊人,这就是说只有精确控制每幅拍摄的时间,才能实现高速度。物体绕地球转,它的速度要达到每秒7.9km;炮弹飞向月球,它的速度必须达到每秒11.2km。飞船、卫星发射、入轨、制导、重返大气层、安全着陆回收,每一个过程,每一环节,都需要精确时间计量。从发射场、飞行控制中心,到回收监视区域都需要有专门的控制时间的系统和时间统一服务系统,以此给各部位提供高准确度的时间信号,以保证发射成功。

时间是个问题,是个永远研究不完的问题。

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