三万年差一秒的钟——原子钟

当今，我们不仅有了300年差1秒的晶体钟，还有了更高级的原子钟呢。比如铯原子钟，它看上去是一个方方正正的不算大的机柜，上面布满了各种开关、旋钮、红绿指示灯……要不是看到上面几个显眼的大字“铯束管原子钟”，根本就不会相信这是一台钟，因为它和普通的钟表比起来，已经是面目皆非了。

铯束管原子钟及其他各种类型的原子钟，都是用“原于跃迁”的频率来计时的，这个频率很高并极其稳定，所以它的计时精度也非常高，可达3万年差1秒！上面我们讲过的晶体钟虽然已经很精确，但它有老化漂移等现象，因此还不能作为1级时间频率标准，而原子钟才是目前世界上公认的1级时间频率标准。

原子钟可真棒，3万年才差1秒，多准啊！

随着人类的认识向着微观世界发展，揭示了原子的秘密以后，又给人类计时提供了更精确的方法，因为微观世界的稳定性远远超过了宏观世界。

在宏观世界中没有完全相同的个体，一对孪生兄弟，看起来十分相似，但仔细观察，就可以找出它们的差异来；同一厂家用同样的元器件生产的电视机，外观一模一样，但质量却各有优劣。

在微观世界中则恰恰相反，有着许多完全相同的东西，我们不能把一个电子和另一个电子区别开来，我们也不能把同种元素的一个原子与另一个原子区别开来。这并不是由于我们的测量仪器过于粗笨，而是它们的确完全相同，原则上无法把它们区别开来。即使在地球深部的高温高压下，也不能改变它们的性状。

所有计时方法和计时工具，都是基于物体有规律的变化。如地球绕太阳1年旋转1周，地球1天自转1周，普通手表每秒摆轮摆5次，晶体钟每秒振荡枷万次，而原子钟是用原子的“振动”来计时的，它每秒钟振动竟达几十亿次。计时频率的提高，本身就意味着计时精度的提高。

从印年代原子钟问世以来，到现在已经发展成一个“家族”了。有最初的氨分子钟、有铷原子钟、铯原子钟，还有氢原子钟……每种钟又有不同的类型。

原子钟虽然多种多样，但它们的工作原理却是基本相同的。都是利用了原子跃迁的周期稳定这个特点。