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张扬对话张首刚:“雕刻”时间的人 带你准点进兔年

时间:2周前   阅读:7

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新年钟声敲响的那一刻

你可曾想过

这精准的报时来自何处?

人们再熟悉不过的“一秒种”

应该如何定义?

挂在嘴边的

北京时间

是怎样“生产”出来的?

在位于陕西西安的中科院国家授时中心,新华社记者张扬采访了授时中心主任、首席科学家张首刚。在这里,授时人为我们讲述有关时间的故事。

一秒之内的大千玄机

西安,一座古老与现代交融的城市。这里既有古老的晨钟暮鼓,也有精准跳动的原子钟。

铯原子喷泉钟被放置在国家授时中心的地下室。当你拿起红外观察仪,看似静止的原子钟露出了闪烁的激光,忙碌的原子一刻不停地运动着。

“原子钟出来,震荡周期是很稳定的,大约92亿次震荡,持续的时间为一秒。”张首刚介绍,从天文时过渡到原子时,如今授时团队对于一秒的测量,可以精确到小数点后17位。

精准的北京时间从陕西出发,通过各种有线和无线手段得以传到五湖四海。卫星导航精度、5G通讯速率、远程手术同步……这些与普通人息息相关的技术,都要仰仗精准的时间。

把时间掌握在自己的手里

在张首刚的故事里,看似最为公平的时间,也会被“卡脖子”。

在原子时测量系统中,小铯钟是一种可以常年可靠运行、测量精度极高的计时器。曾经在很长一段时间里,应用广泛的便携化小铯钟产品一直被美国独家垄断。2017年,小铯钟产品陆续对华禁售。

经过数年研发,张首刚带领团队攻克小铯钟“卡脖子”的难关。2018年,我国实现守时型光抽运小铯钟的产品化;2021年,三台国产小铯钟在国际标准时间计算中取得贡献权重,并被国际权度局推荐给各国用于标准时间的产生。

张首刚介绍,目前我国已实现了国家标准时间生产的自主可控。中国国家标准时间与国际标准时间的偏差仅在1-2纳秒,而国际电信联盟的要求是100纳秒。

2022年10月31日,安装有8个科学实验柜的梦天实验舱发射成功,并于次日与空间站组合体在轨完成交会对接。其中,由张首刚担任首席科学家的高精度时频实验柜是空间站中最复杂的实验柜。张首刚说,他想在空间站中建一个国际上精度最高的空间时间频率信号产生和传递系统。

从零起步的18年

2005年,张首刚离开在京的家人,一个人来到陕西临潼。当时的国家授时中心在原子钟领域是一片空白,张首刚从零开始。于他而言,有限的条件不仅是绊脚石,也是倒逼创新的催化剂。

“钟这个研究内容永远没止境,你今天到了-15量级,明天可能还要-16量级,所以就离不开,一算也就18年时间了。”时至今日,张首刚和他的团队仍在不懈努力,朝着“绝对准确”的极限步步逼近。

他在科学的赛道中毫秒必争,也在生活的诗歌里感悟时间的浪漫。生活中的授时人,并不会执着于小数点的位数。

当你在日历上画了个圈,标记着好朋友的生日;当你在手机中新建一个提醒事项,好让自己别误了回家过年的列车,时间已从精准的科学,变成了人们之间感情的连接。

在新旧交替的时刻

在统一的时间秩序中

我们天涯共聚

新春快乐

出品人:孙志平 孙波

监制:樊华 储国强 贺占军

制片人:张扬

策划:马原驰

导演:李桢宇

撰稿:赵世通

本集编导:麦凌寒

新媒体编导:宋育泽

记者:张扬 陈昌奇 李桢宇 马原驰 麦凌寒 赵世通 宋育泽 吴雪聪(实习) 陈敬瑜(实习)

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