日升月落,斗轉(zhuǎn)星移,在中華民族形成發(fā)展的漫長歲月里,人們早期通過“觀象授時”獲取時間??脊艑W研究證明,距今七千多年前,我國古代天文學就已經(jīng)開始萌芽,先民在大自然的生活之中形成了對日月星辰和晝夜四季的認知。
在距今5800年到5300年的安徽含山凌家灘遺址,一份刻著復雜圖形符號的“無字天書”靜靜地躺在墓坑中。一塊玉版夾在玉龜中,玉龜上鉆有數(shù)個左右對應(yīng)的圓孔,玉版中心是八角星,外部琢有圓圈。
這些紋飾被認為和“觀象授時”有關(guān),代表太陽、四季、八個節(jié)氣和方位?!傲杓覟┯癜婢哂忻鞔_的紀日功能,形成了一種原始的太陽歷系統(tǒng)?!敝袊茖W技術(shù)大學科技史與科技考古系教授石云里近日發(fā)布了最新研究報告。
古人對于“觀象授時”的考古實證遠不止于此。翻閱文獻典籍,早在《尚書·堯典》中就有記載“乃命羲和,欽若昊天,歷象日月星辰,敬授人時”,“觀天象、授人時”的觀念上古就已形成。
“觀象授時”更與農(nóng)耕文明的演進同頻。中國現(xiàn)存的農(nóng)事歷書《夏小正》,按十二月的時序記載了天象、氣象、物象;西漢淮南王劉安的《淮南子·天文訓》,最早對二十四節(jié)氣進行完整總結(jié)。
西漢之后,十二時辰制和百刻制進一步將時間測量精細化,一套完整的時間測量體系逐漸清晰。元代著名天文學家郭守敬把一個回歸年周期精確到365.2425天,這與現(xiàn)代科學推算的周期相比只相差26秒。
“從利用周年運動劃分季節(jié)到利用原子能級躍遷定義‘秒’,人們一直在追尋更均勻的、可測量的、不間斷的運動來計量時間,直至今天,精準授時成為一個國家競爭力的重要標志之一?!敝袊茖W技術(shù)大學科技史與科技考古系教授鈕衛(wèi)星說。
從研發(fā)國內(nèi)首臺激光抽運小型銫原子鐘、系列微型化銣原子鐘,到承建增強型羅蘭授時系統(tǒng)以及差分系統(tǒng),中國科技工作者多年來不斷推動國家精確授時體系建設(shè)。
由于量子精密測量技術(shù)的發(fā)展,許多國家研制的光鐘的準確度已經(jīng)超過當前復現(xiàn)秒定義所使用的銫原子噴泉鐘準確度100倍。因此,國際計量委員會(CIPM)正在就實現(xiàn)“秒”的重新定義進行進一步準備。面對這一契機,中國科技工作者正在不斷突破核心技術(shù),為世界提供“中國時間”。
在中國科學技術(shù)大學合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心,科學家們正在為構(gòu)建新一代全球時間基準與時間“賽跑”。今年初,中國科學技術(shù)大學潘建偉、陳宇翱、戴漢寧等組成的研究團隊,成功研制了萬秒穩(wěn)定度和不確定度均優(yōu)于5×10-18(相當于數(shù)十億年的誤差不超過一秒)鍶原子光晶格鐘。
該成果已部分滿足“秒”重新定義的要求,對未來實現(xiàn)遠距離光鐘比對、建立超高精度的光頻標基準和全球性光鐘網(wǎng)絡(luò)奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ),對未來構(gòu)建新一代全球時間基準乃至提供引力波探測、暗物質(zhì)搜索的新方法等具有重要價值。
(據(jù)新華社訊)