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一秒钟真的如此重要吗?

发布时间:2008-06-30 作者:任秋凌译 来源:摘自《世界科技译报》 浏览:2235

  1998年12月17日凌晨,美英对伊拉克实施了代号为“沙漠之狐”的军事打击,数百枚“战斧”式巡航导弹像长了眼睛一样准确地击中了目标。事后,美国防部长科恩宣称:“这次使用的精确制导武器的计时装置都是经过更新的,误差极小。”

  那么,计时器又是怎样使导弹长了眼睛的呢?随着高科技在军事上的广泛应用,导弹、飞机、舰船等都安装了精密传感装置,以接收装有全球定位系统的卫星发来的信号,而武器上的计时器就是用来计算信号从卫星到接收器所用的时间来确定自身位置的,从而校正航向,准确地击中目标。所以,要使导弹的命中率提高,根本办法就是提高计时器的准确度,否则就会出现“差之毫厘,谬以千里”的恶果。

  更有甚者,据美国海军观象台的麦卡锡博士说,如果一枚导弹的计时器的误差是十亿分之一秒(1×10-10)的话,导弹的误差则是10英尺(相当于3米)。对航海的人来说,准确的计时也是非常重要的。麦卡锡先生说,一艘轮船在浩翰无际、水天一色的大海上航行,如果只靠手表和星星来定位,那将是十分危险的。因为一秒钟的误差就会使船的航向偏离四分之一英里(相当于400米),这绝对不能小视。

  所以,世界各国都极为重视时间的准确度,千方百计地使计时器跟地球的转速保持极限的同步,科学家们不停地关注着地球的自转速度。几年前,国际天文学会授权美国海军观象台来执行这一任务,因为该台有精密的设备来完成这一极为复杂的任务。在美国海军观象台的一个12层的地下室里,他们安装了在18种不同温度和湿度条件下工作的50个铯钟和10个氢微波激射钟,这些钟是根据铯原子和氢原子的固有振动频率极为稳定的原理,来调整原子钟跟地球转速的误差的。

  麦卡锡先生说,铯原子每秒钟振动9192631770次,氢原子则每秒钟振动14亿次。科学家们根据谐振原理,利用计算机来观测原子振动的微小误差,以确定地球转速的误差,并藉此来调整时间,达到准确计时。现在,美国海军观象台已经把时间误差控制在每天不超过十亿分之一秒。这就是美国的导弹准确率这么高的原因。

  当这个观象台发现地球转速计时器相差0.9秒以上时,就通知全世界范围内与计时和航行有关的单位和组织,添减时间。添一秒叫闰秒,第一次添加闰秒是在1972年。而1998年的12月31日23时59分59秒,则已是第22次了。按照国际协议,闰秒可以加在3月、6月、9月或12月的月末。不过,由于地球的转速越来越慢,所以负闰秒的情况迄今为止还没有发生过,但不管是闰秒还是负闰秒,不排除这一秒的误差,飞机上天,轮船下海,都会发生不测事故,卫星偏离轨道,导弹到处乱飞,世界陷入混乱也决不是没有可能的。
    

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