深扒人類歷史上的計時方式,幾千萬年誤差不到一秒的時鐘已經問世

在物理意義上,時間是非常真實的,它讓我們可以區分宇宙的現在和過去。時間的節奏已經植入我們的身體,隨着大白天明亮天空的變化,大多數生物本能地遵循每天或每年的週期。

然而,人類歷史的大部分時間,日出,日落和季節都是我們需要的記錄時間的方法。最初的日曆是爲了取悅神靈,而奶牛和莊家不需要時鐘。

埃及人用陰影製造了第一個時鐘,並在將白天分爲12段,但是晚上沒辦法計算,所以埃及人通過觀看他們最喜歡的12個星座升起來標記夜晚時間。

古人最終從看星星轉爲看水滴,但是直到希臘天文學家決定將此固定,小時纔有了固定長度。後來,希臘人決定把圓圈分成非常隨機的360度,每度分成60個更小的分鐘,每分鐘變成60個更小的秒,爲什麼這樣呢?希臘天文學家從巴比倫人那裡借了數學知識,而巴比倫人也是從蘇美爾人那裡借的60基數數學系統。

很顯然,24,60和60系統沒有什麼意義,它就是那麼出現的。水鍾遍佈世界各地,變得相當精密,還加了白洞和齒輪來顯示水位和時間。歐洲人是第一個完全擺脫水的,只用齒輪和小裝置,因爲大部分歐洲天文學家需要非常精確的時間測量尺寸來做實驗。

科學將鍾塑造成錯綜複雜的計數機,只需要找出一些搖擺規律,像伽利略的單擺或基督教惠更斯的彈簧,然後計算搖擺次數。

這種新的精確時間創造了人類新時代。人們知道什麼時候上班,什麼時候見面。越來越多的人將日子從自然脫離,把它交給機器。

通過工業革命,時間表可以調整到每分鐘,工人變成時間的奴隸,生產力通過單位時間內做多少事情來衡量,因爲畢竟時間就是金錢,這是人類歷史上的一次巨大變化!

時鐘甚至徹底改變了探索,推動了殖民時代的發展。精確的經度測量需要精確的時鐘。水手將花式彈簧手錶與皇家格林尼治天文臺主時鐘同步,所以他們總是知道什麼時間他們在哪裡。

20世紀,科學家們開始使用電子技術來記錄時間。當石英晶體連接到特殊電路,它們每秒振動32768次,比彈簧或鐘擺的擺更小,但原理相同。今天我們分辨時間用的大多數小工具都適用這些晶體擺。

但是時鐘變得如此之好,現在秒的定義沒有測量秒的東西那般精確。日和年的長度不是每次都完全一樣,月球的引力,地震,來自其他行星的引力都會輕微改變地球自轉,每隔幾千年讓一年差幾秒鐘。

這聽起來也不算很多,但像GPS和粒子對撞機等超精密的科學機器需要準確地測量到一秒的幾十億分之一,解決方法就是改變秒的定義。

不像彈簧和鐘擺的擺動,原子擺動在宇宙每個地方差不多都一樣。如今,原子鐘計算原子中電子數的擺動,精確到每秒90億次以上銫原子電子振盪次數,它們非常精確,可能在幾千萬年裡只浮動一秒鐘!比如,中國製造的銫原子鐘兩千萬年時間浮動也不會超過1秒!

如今,我們的鐘表運作的很好,讓我們完全認爲這是理所當然,但事實上花了3000多年的時間,人類才讓世界同步。