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标  题: [摘录]原子钟晶片即将唾手可得
发信站: 铭传□梦别境 (Sun Sep  5 22:17:34 2004)
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由於对宇宙自然万物需要愈来愈精密的了解，因此对时间的精准度要求也愈来愈高
。我们现在的时间标准，就是来自所谓的「原子钟（atomic clock）」，利用测量
原子或分子超越时空的稳定共振性质，来「规定」时间的长短。目前全世界较常用
的是利用铯原子（Cs-133）制造的「铯原子钟（cesium atomic clock）」，从1967
年开始，科学家规定它每震动9,192,631,770次，是为「1秒」，铯原子钟的精确度
可确保140～200亿年才差了一秒钟。（对铯原子钟的历史与详细资料有兴趣者可参
考美国海军天文台http://tycho.usno.navy.mil/cesium.html□
不过，为确保测量的精准度，铯原子钟的内部必须抱持真空状态，且铯原子蒸汽的
密度也必须在某一限度以上，所需耗费电力相当大，所以刚开始建造的铯原子钟都
非常庞大；随著科技进步，铯原子钟愈做愈小。现在的铯原子钟有两种规格：主要
的标准□实验室级（laboratory or primary standard）的铯原子钟大如一截铁路
货柜火车，而商业级（commercial or secondary standard）的铯原子钟则如一支
007手提箱般大小；商业级的铯原子钟必须每隔一段时间要欲实验室级的进行校准
工作。台湾的国家标准时刻（中原标准时间）就是由位於桃园的中华电信研究所时
间与频率国家标准实验室发布。

美国国家标准技术局（National Institute of Standards and Technology，NIST
）物理学家John Kitching等人，日前研发出一种新型的原子钟，长宽只有1.5毫米
、厚度仅4毫米，比现今最小的原子钟还小100倍，电力仅需耗费1/75000瓦（故一颗
电池已足够），稳定度约为1/100亿（即每300年才会差了一秒），并可与半导体晶片
结合。这项技术将使得未来原子钟就像电脑晶片一样大，虽然精确度与实验室级的铯
原子钟相比仍差了一截，但将可广泛的装设在无线通讯、GPS接收机、太空船导航设
施等的任何仪器之内，甚至是一般的手表中，一旦进入量产之後，人们不需要花费
高昂的价格，即可随时随地知道标准时间为何，就如同现在的手机、GPS一样便利。

参考资料来源：http://www.nist.gov/public_affairs/releases/miniclock.htm

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