随着科技的进步，我们精确定位时间流逝的能力也随之提高。自1967年问世以来，精确计时领域的标准一直是原子钟，其铯33原子振荡作为定义“一秒”的参考点。然而，正如本月早些时候与Nature杂志一同发表的一篇新论文所提醒我们的，原子钟在字面和比喻意义上都已经是过去式了。
根据该出版物昨日的报道，中国科学技术大学合肥研究院的一组研究人员最近利用精确的激光脉冲同步了相距113公里（约70.2英里）的光学时钟——这一距离大约是此前纪录的七倍。这一里程碑代表着计量学家（研究测量学的人）在“在本十年末重新定义秒”方面取得了重大进展。一旦成功，他们的研究精度预计将比使用现有原子钟读数的要高100倍。
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与原子钟依赖的铯微波不同，光学时钟依赖于锶和镱等更高频率元素的运动来测量时间。为了实现这一点，计量学家需要传输和比较不同大陆上时钟的读数，但由于这需要卫星来完成，因此必须解决大气遮挡效应，以确保测量尽可能精确。这些最新的激光技术进步为克服这些障碍提供了重要一步。
除了更细致地划分秒之外，光学时钟还有许多潜在的好处。根据Nature杂志的报道，研究人员将能够更精确地检验广义相对论，该理论指出，在引力拉力较大的区域（即较低的海拔）时间流逝得更慢。报道解释说，光学时钟的滴答声“甚至可以揭示由质量运动引起的引力场的微小变化——例如，由构造板块移动引起的”。
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在能够自信地重启秒的定义之前，研究人员还有许多工作要做。特别是，向轨道卫星发送信号——尽管距离与中国团队刚刚取得的成就大致相同——但必须考虑到其他因素，尤其是它们的轨道速度。为此，计量学家将转向他们在另一个领域——量子通信卫星——的最新进展。
