4200万年误差只有1秒，建立中国空间站，少不了这个高冷的“钟”。一个全新的冷原子钟的时代即将到来。它将会摆脱实验室的束缚，应用到各种更加复杂、更加需要的环境中去为大家服务。首先我问大家一个问题：什么是时间？古罗马时期著名的思想家奥古斯丁在《忏悔录》中说过：如果没有人问我这个问题我想我知道什么是时间；可如果有人一问我我就什么都不知道了。
爱因斯坦也说过这个问题当有人问他什么是时间爱因斯坦说：空间和时间只是我们人类思考的模式并不是我们赖以生存的条件这话很深奥说实话我也说不清楚时间是什么大家如果有兴趣可以去看一看霍金大神写的那本书——《时间简史》
用一句最简单的话来解释时钟它就是周期运动加一个计数器古时候我们分辨时间是看太阳、看月亮、看星星的周期运动通过它们的位置能够简单地判断时间为这类自然钟没有什么精确度可言大概就是能知道现在是上午下午还是傍晚人类自然不满足于这样的结果所以在接下去的几百年上千年人类发明了很多很多装置来记录时间的下面左图中那个记录时间的装置叫什么？
它就是日晷右边的那个沙漏也是用来记录时刻的每次把沙漏倒过来沙子会流到底下再倒过来沙子又会反过来流但是这些都还不能称之为时钟要成为时钟必须还有一个条件——能够不断地弥补损失的能量后来人们发明了水种和各种机器种摆利用风能电能让这些始终不停地运转称这类为人造中法国一个叫贝桑松的小镇那里非常小风景非常优美在那里我看到了这台中贝桑松虽然面积不大但却是世界时间和频率中心每两年一次的世界频大会都在这个小召开所以那里聚集了类历史上最精确最好的一些中这台精度就非常高了一年到也就一两秒钟当然现代人不可能每家都有一台这样的我们现在都用非常好的机械手表石英表来计时那你们知道机械表和石英表精度是多少吗有人说秒只是它的分辨率现在好的石英已经能达到毫以下精度的用它日常生活就足够是不是有这样的就够了呢还需要更精确的中吗给大家两个数字一天计时超过千分之一那么通信网络交通金融系统安全电网发电等就会陷入混乱一天计时超过十亿分之那么咱们的导航定位系统就不能像现在有这么高的精度现我们的卫星导航定位系统的精度大概在3米～1米的范围内波动如果要进行导弹精准打击若测错了那直接就不知打哪儿去了什么样的才能实现这么高的时间测量呢在世纪年代的时候一位叫拉姆赛的科学家发明了一种神奇的方法分离振荡法可以把原子的振荡频率给提取出来作为器的期动因为原子的震荡频率非常稳定而且很快也就是说周期的间隔很小这样可以让分的间隔也非常小同时由于结构所以我们利用研制既准又稳的原当有了以后类的科技进步就开始腾飞而且在过去的几十年里每年都会提高个数量级现在的主要运用在上比如氢还有常见的铯等等它们的可以达到数十甚至数百万一年但是问题来了样够了吗能不能无限地往上面增加答案很难因为到了个数量级的时候已经很难提高了而最大的限制在于本身的热性运没有办法消除我们需要的是优于3千万的空间下一代也需要更高精度的如果我们进行深空探测反向定就是把我们的星反过来朝向太空去进行太空定的时候想象一下现在的这种米3米的够不够打个比方想坐宇宙飞船去太阳系边上的冥王星果用的导统可能永远也到不了冥王星因为实在是太大怎么样得到更高精度的呢电影《复仇者联盟》中灭霸手指一打蜘蛛侠灰飞烟灭当时就在想那一共有多少个小黑点有没有人知道大概的数量级以6千克重量的普通成人计算将有.×次方个究竟是什么组成人体基本的单位粒化学攻击对没有伤害换句话说如果我们把化学攻击称之为魔法的话那对魔法攻击是免疫的对形成伤害物理攻什么样的武器可以攻答案激光最近年们发明的法以前正在上大学的我也不懂只是在查文献突然查到了这一概念文献中说激光冷却可以把冷却绝对零度走进冷的世界毕业后来到科学院上海光精密机研究所全只在上海开展实验所以跑过来了这不要紧一头扎进就是年了大幅度提高但怎么样这个呢这张图北斗载和其他航系统的载如果在有个那就不得了这个可以将超高直接点点传给所有卫星要知道在地面上要靠不断跟地面上的行比才能够获得相应的天地之间着大气层云层的变化都会导致过程中产生波动如果在天上就有基准所有的不就直接提高了么前景是非常观的实现了愿景就可以从降到甚至厘米毫米那个时候无人驾驶智能汽车真正实现大范围应不过送上天困难技术复杂全世界只有发达国家的十几个国家级拥有大家都希望这样一台从年开始欧洲局ESA就开始他们的计划他们管台老这台已经被发射成功美国航天局NASA启动类似项目国不会落后为科学意识到在这个领域绝对不能落后年的时候开始了中国的自己结果如何到现在还没有目标但在年的时候实现了这就是天宫号由来的什么样团体做出了世界上第一台左图这位就是我们实验室创始人—院士带领下年来三代工作者一直在从事方面的工作我们是第一个开始实验团队做出投入使用的团队第一个做出空间的团队我从进入开始做年后做出了玻色-凝聚体那时候的技术成熟于是开始做这是从一个完全空白建起来的原理占满了整个当时出来后赶紧整成果报上去告诉国家通过了物理理记得很清楚月团突接到北京的电话成员都被召北京城旁边的一个宾馆里开始了封闭学习早晨点到晚上点堆专家都在日夜不停开会上课什么课航天工程课为什么科研只会做实但现在要求把这个搬到天上听完相关报告后整个背都是凉汗下来了这两张对比紫色部分代表红色部分代表还要搭载多个留的整体大幅缩小除了体重也要控制在千克以内简直是开玩笑！
要知道有百多重而且要求长度许超半米不可思议功率只能瓦瓦概念现电脑都有好几百满负荷运转微波炉有多瓦的概念风暴云图风暴的状态其实是非常安静的风暴眼外的物体受到强大的力量挤压要在周围产生场笼不让断吸收消化最后静止在里面想象至少要从XYZ三个方向才跑出去好弄清至少需要六束对着照才能抓在里面不让出可是能量最多有两束一般情况完成事情根本没办法干啊工作必须得干最后做了这套通过两光的多次反射完成的就不会浪费一点点的最终做一个囚笼装在了里面也就是工作的原理做成到底多么难太让每隔几秒钟就被抛出去让它沿着一条指定的直线慢速直线循环往复经不息过程各种各样精密操作难度非常大坎坷路不堪回首每天都是早晚也不知道外面四季变化经常说笑一笑因为没有概愿望所有人必须要这件事做好这也是最大收获—当所有人都目标一致任何困难挡不住完成了所有验经过工程所环模试验考验终于赶在前交了出来年的月酒泉发射中心亲手送上了当时的无法形容大家可以想象一下整团的心血在这台上而它是再也不回来的我们对满怀期望同时也非舍照片中秋圆漂亮当晚中央人民广播电台采访让我全国人民说说情况提前准备了很多很多的台词打开瞬间基本上话说了两个字概括一是二是所温度最低语言道一切正常准备绪焦急成只代火箭功多年工作的就是扛过巨大震动扛过环境变化影响要知道大声说话都不敢咳嗽声跑了外面汽经过下跑了隔壁房间电子仪器打开了……解决这一问题直到成功后的第三条来自太空谱线放下来杂志封面写道国的始滴答作响类地球变得更加确一共个月预定目做到最终做到了部轨发表了《然通讯》杂志收到了国际上很多专家的高度评价参加频大会当天第一个第二个报告刚才提到的法国老项目的负责人上来第一句话就很可惜只能给大家汇报地面上的数据遗憾来自天的领先的数据被先拿到了破例邀请了的科学家去做学交流为什么国防安全为由禁止华裔参与美国的际空从来没有上去更提做过验不仅邀请去做同时还担任主席自豪鉴于现有的即将退役不久的未来将变成世界上唯一未来紧张研发以此为基础还建立了搬运的地研究成全新时代即到来将会摆脱应用各加杂需境本文授权转载自微信公众号格致论道讲坛