北京大學 呂 智 博 士 2005年12月27日 10:13
時間對於我們人類來說是個稀鬆平常的東西，人類沉浸在時間的長河中已近百萬年了。然而隨著人類科技的發展，我們突然發現時間已經不再如我們想像中的那樣熟悉了。為了適應高科技的需要，我們的計時已經要精確到秒甚至更適應這種要求的一種極其精密的時鐘。
原子鐘的精密主要因為它與秒的定義密切相關。要想準確測量時間，必須先精確地定義時間的單位，我們常識中的年、天、小時的概念已無法滿足人類科技的要求。科學家研究發現，原子從一種能量狀態到另一種能量狀態所發射出的電磁波頻率異常穩定。因此，1967年第13屆國際計量大會將秒按原子標準重新定義為：1秒鐘等於“銫133原子兩個基態能級躍遷9192631770個輻射週期”所需要的時間。自此人類有了原子時間。
科學家根據這一標準設計了精密的原子種。它的原理是讓一束原子進入單向磁場使某一能極的原子偏轉進入高頻磁場發生共振吸收，再通過一系列電子電路控制或校準一個石英鐘來達到精密計時的目的。這種時鐘可以精確到每天1×10－13 秒，也就是每30萬差 1秒。因此，原子鐘一直被用來測定標準時間。我們每天從電視或收音機中收到的報時就是通過原子鐘得到的。
這種精密的原子鐘對於我們人類是十分重要的。比如在距離的測量方面就是一個極其重要的因素，越能精確地測量時間，就越能精確地測量距離。此外，原子種在航空、軍事等方面都有重要的用途。值得一提的是，原子鐘在日益受到重視的GPS（全球衛星定位系統）中也有著極其重要的地位。可以斷言隨著科技的提高，原子鐘在我們的生活中的作用將會越來越顯著。
