今天是太空與您相伴的【第547期】 年度爆款電視劇 《長安十二時辰》 講述了唐天寶三載上元節(jié)前夕 長安城陷入危局 眾人在十二時辰內(nèi)拯救長安的故事 劇中“時間”至關(guān)重要 時間這一看不見的東西 在現(xiàn)實中是如何展現(xiàn)的呢 下面 小太為大家 科普一下 時間計量的古今演變 日出而作,日落而息 圭 表 日 晷 清華園禮堂前大草坪南端的日晷,是清華大學(xué)重要的紀(jì)念物,鐫刻銘言:行勝于言。 漏 刻 雖然日晷和圭表計時簡單可靠,但他依賴日照,當(dāng)遇到陰天或者黑夜,就沒法計時了。陰天下雨怎么辦呢?古人的智慧不可小看,一種突破光照限制的計時工具應(yīng)運(yùn)而生,他就是漏刻。 漏刻,也叫箭漏,據(jù)記載,我國西周時候就已經(jīng)有了這個東西。漏是帶孔的壺,刻是指有刻度的浮箭。水從壺的孔流出,壺中的箭隨水面下降,看壺口處箭上的刻度就可以查看時間。 單只漏壺誤差比較大,為了提高計時的精度,古人發(fā)明了多級漏刻。多級漏刻擁有多只漏壺,上下依次串聯(lián)成一組,每只漏壺都依次向其下一只漏壺中滴水,這樣一來,壺內(nèi)的水位就會基本保持恒定,計時的精度大為提高,因此,漏刻又被稱為水鐘。 東漢以后,我國漏刻的日誤差,大都在1分鐘以內(nèi)。 北京故宮博物院那里保存了公元1745年制造的銅壺漏刻。 機(jī) 械 時間飛速發(fā)展,到了現(xiàn)代,機(jī)械結(jié)構(gòu)計時工具的出現(xiàn),使得人類對計時的研究得到突破性的新發(fā)展。 16世紀(jì),歐洲,意大利天文學(xué)家伽利略從教堂吊燈的擺動中受到啟發(fā),提出利用單擺制造鐘表。后來荷蘭物理學(xué)家惠更斯通過大量的理論研究與實踐,應(yīng)用伽利略的理論制造出了人類歷史上的第一個鐘擺。 1928年,第一座石英鐘在傳奇的貝爾實驗室中誕生,沃倫·馬里森利用了石英晶體在電路中能夠產(chǎn)生頻率穩(wěn)定震動的特性設(shè)計制造。20世紀(jì)40年代的石英鐘每天差約百分之幾秒,到了50年代,石英鐘一晝夜的誤差只有萬分之一秒左右。 我們手上戴的石英表和家里掛的石英鐘都是石英鐘的一種,但屬于最低級的,因使用的石英片又小又薄,受溫度變化影響,不是很準(zhǔn);但在短時間內(nèi)非常準(zhǔn)確,足以滿足人們的日常需要,加上價格便宜,又不用像機(jī)械表那樣每天上弦,因此很受歡迎。 原 子 鐘 機(jī)械鐘擺和石英晶振的計時精度,滿足了人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的需要,但隨著科技的飛速發(fā)展,在一些特定的科技領(lǐng)域,例如航天航空、測繪、導(dǎo)航、通信等領(lǐng)域,需要更穩(wěn)定更準(zhǔn)確的產(chǎn)品來提供精確的時間頻率。于是,1949年世界上第一臺原子鐘誕生。 原子鐘是一種計時裝置,最初是物理學(xué)家創(chuàng)造出來用于探索宇宙的。平時我們用的鐘表,精度高的大約每年會有1分鐘的誤差,原子鐘精度卻可以達(dá)到每2000萬年有1秒的誤差,其精度之高可想而知。目前世界上最準(zhǔn)確的計時工具就是原子鐘。原子鐘的基本原理是利用原子躍遷時釋放電磁波,同一種原子的電磁波特征頻率是一定的,因此可以作為一種節(jié)拍器來保持高度精確的時間。 著名的“北斗定位技術(shù)”,基本原理就是依靠精確計時:不同衛(wèi)星的信號傳到你的手機(jī),信號發(fā)出的時間和你手機(jī)接收的時間,存在很小的時間差。測出這個差異,手機(jī)就能計算出你在地球上的準(zhǔn)確位置。 盛年不再來,一日難再晨 及時當(dāng)勉勵,歲月不待人 計量工具只會計量時間 不會留住時間 只有在生命的漏刻里 把握好點滴的努力 才會收到成功的浮箭 世事變幻 唯有歲月不可辜負(fù) 作者簡介: |
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