世界上最精准的“原子钟”，遇水就爆，比黄金还贵几倍

一秒钟在你看来有多长呢

是眨一下眼的瞬间

还是嘴里喊出一的瞬间

在我们看来是瞬间的转换

但是对于铯原子钟而言

这意味着9192631770次的电子跃迁振荡

在我们的日常生活中

时间似乎只需要精确到分钟就可以了

但是在一些社会生产、科学研究和国防建设等部门

对时间的要求就高得多

他们要求时间要精准到千分之一秒甚至百万分之一秒

因此为了能够符合这些高精度的要求

人们制造出了一系列精密的计时器具

铯钟便是其中的一种

铯钟又叫做铯原子钟

它是利用铯原子内部的电子在两个能级间跳跃时辐射出来的电磁波作为标准

去控制校准电子振荡器

进而控制钟的走动

这种钟的稳定程度很高

最好的铯原子钟达到2000万年才相差一秒

铯原子钟的原理是基于铯原子

铯是一种金黄色、熔点低的活泼金属

在空气中极易被氧化

能与水剧烈反应生成氢气且爆炸

铯在自然界没有单质形态

1860年德国的本生和基尔霍夫

在对矿泉水的提取物进行光谱实验时发现了铯

他们在用分光镜在浓缩的杜克海姆矿泉水中发现有一个新的碱金属存在

呈现明亮的蓝色

当时在他们已知的简单物质中并没有可以在光谱中显现出蓝线

因此经过研究得出结论

一定存在这一种未知的简单物质

并将其命名为铯

但是直到1882年才有德国化学家赛特贝格

电解氰化铯和氰化钡的混合物中获得金属铯

铯在空气中能够生成一层灰蓝色的氧化铯

不到一分钟就可以自燃起来

发出深紫红色的火焰

生成很复杂的铯的氧化物

铯在碱金属中是最活泼的

能和氧发生剧烈反应

生成多种铯氧化物

它还能和水发生剧烈的反应

如果把铯放进盛有水的水槽中

马上就会爆炸

所以在使用时也要十分小心

铯在科技领域有着十分重要的地位

人们利用它的特性

将其是用在了探索宇宙的火箭上

计算表明

用铯离子作宇宙火箭的推进剂

单位重量产生的推力要比现在使用的液体或固体燃料高出上百倍

而且这种铯离子火箭可以在宇宙太空遨游一二年甚至更久

在加上铯原子的第六层也就是最外层的电子绕着原子核旋转的速度

总是极其精确地在几十亿分之一秒的时间内转完一圈

稳定性比地球绕轴自转高得多

利用这一特性

人们制成了铯原子钟

导航是目前最原子钟需求最高的领域

此外

交通、金融、电网、计算机网络、移动通信等领域的安全运行

都依靠高精度的时间频率计量

在人流密度大的区域

每隔不到500米就要设置一个手机通讯基站

其中都会有2台左右原子钟

要知道当你在使用手机定位

或是打开地图的时候

太空中至少四台卫星同时向你发送信息

经过计算 手机就得出了目前所在的位置

随着时代的变化

人们在追求时间精准度上越来越严格

未来的原子钟将很有可能进入原子核

以更加稳定的原子核能跃迁振荡作频率基准