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權(quán)威訪談丨張揚對話張首剛:“雕刻”時間的人 帶你準(zhǔn)點進兔年

2023-01-20 10:37:44  來源:新華社  


[摘要]新年鐘聲敲響的那一刻你可曾想過這精準(zhǔn)的報時來自何處?...

  新年鐘聲敲響的那一刻

  你可曾想過

  這精準(zhǔn)的報時來自何處?

  人們再熟悉不過的“一秒種”

  應(yīng)該如何定義?

  掛在嘴邊的北京時間

  是怎樣“生產(chǎn)”出來的?

  在位于陜西西安的中科院國家授時中心,新華社記者張揚采訪了授時中心主任、首席科學(xué)家張首剛。在這里,授時人為我們講述有關(guān)時間的故事。

  一秒之內(nèi)的大千玄機

  西安,一座古老與現(xiàn)代交融的城市。這里既有古老的晨鐘暮鼓,也有精準(zhǔn)跳動的原子鐘。

  銫原子噴泉鐘被放置在國家授時中心的地下室。當(dāng)你拿起紅外觀察儀,看似靜止的原子鐘露出了閃爍的激光,忙碌的原子一刻不停地運動著。

  “原子鐘出來,震蕩周期是很穩(wěn)定的,大約92億次震蕩,持續(xù)的時間為一秒。”張首剛介紹,從天文時過渡到原子時,如今授時團隊對于一秒的測量,可以精確到小數(shù)點后17位。

  精準(zhǔn)的北京時間從陜西出發(fā),通過各種有線和無線手段得以傳到五湖四海。衛(wèi)星導(dǎo)航精度、5G通訊速率、遠(yuǎn)程手術(shù)同步……這些與普通人息息相關(guān)的技術(shù),都要仰仗精準(zhǔn)的時間。

  把時間掌握在自己的手里

  在張首剛的故事里,看似最為公平的時間,也會被“卡脖子”。

  在原子時測量系統(tǒng)中,小銫鐘是一種可以常年可靠運行、測量精度極高的計時器。曾經(jīng)在很長一段時間里,應(yīng)用廣泛的便攜化小銫鐘產(chǎn)品一直被美國獨家壟斷。2017年,小銫鐘產(chǎn)品陸續(xù)對華禁售。

  經(jīng)過數(shù)年研發(fā),張首剛帶領(lǐng)團隊攻克小銫鐘“卡脖子”的難關(guān)。2018年,我國實現(xiàn)守時型光抽運小銫鐘的產(chǎn)品化;2021年,三臺國產(chǎn)小銫鐘在國際標(biāo)準(zhǔn)時間計算中取得貢獻權(quán)重,并被國際權(quán)度局推薦給各國用于標(biāo)準(zhǔn)時間的產(chǎn)生。

  張首剛介紹,目前我國已實現(xiàn)了國家標(biāo)準(zhǔn)時間生產(chǎn)的自主可控。中國國家標(biāo)準(zhǔn)時間與國際標(biāo)準(zhǔn)時間的偏差僅在1-2納秒,而國際電信聯(lián)盟的要求是100納秒。

  2022年10月31日,安裝有8個科學(xué)實驗柜的夢天實驗艙發(fā)射成功,并于次日與空間站組合體在軌完成交會對接。其中,由張首剛擔(dān)任首席科學(xué)家的高精度時頻實驗柜是空間站中最復(fù)雜的實驗柜。張首剛說,他想在空間站中建一個國際上精度最高的空間時間頻率信號產(chǎn)生和傳遞系統(tǒng)。

  從零起步的18年

  2005年,張首剛離開在京的家人,一個人來到陜西臨潼。當(dāng)時的國家授時中心在原子鐘領(lǐng)域是一片空白,張首剛從零開始。于他而言,有限的條件不僅是絆腳石,也是倒逼創(chuàng)新的催化劑。

  “鐘這個研究內(nèi)容永遠(yuǎn)沒止境,你今天到了-15量級,明天可能還要-16量級,所以就離不開,一算也就18年時間了。”時至今日,張首剛和他的團隊仍在不懈努力,朝著“絕對準(zhǔn)確”的極限步步逼近。

  他在科學(xué)的賽道中毫秒必爭,也在生活的詩歌里感悟時間的浪漫。生活中的授時人,并不會執(zhí)著于小數(shù)點的位數(shù)。

  當(dāng)你在日歷上畫了個圈,標(biāo)記著好朋友的生日;當(dāng)你在手機中新建一個提醒事項,好讓自己別誤了回家過年的列車,時間已從精準(zhǔn)的科學(xué),變成了人們之間感情的連接。

  在新舊交替的時刻

  在統(tǒng)一的時間秩序中

  我們天涯共聚

  新春快樂

編輯: 孫璐瑩

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