计时器|时间都去哪了？时间从哪里来！我的时间怎么测量？( 四 ) 科技

正如微观粒子冷热的概念和宏观有所差异，冷却微观粒子的方式也和宏观物体的方法大相径庭。最直观的降温方式便是通过更冷的物体带走热量，自然界最冷的物体是液氦，大约能达到4K 。再往下传统的冷却手段就无能为力了。实验中冷却微观粒子是通过激光，电磁场和原子相互作用实现的。通过一定的相互作用将微观粒子的动能转化到电磁波场中，通过适当的实验方案设计就可以让微观粒子的能量不断降低，速度不断减小，对应的频率准确度也就越来越高。而目前实验室已经可以实现温度在10-9K量级的超冷原子！讲起来寥寥几句，真正实现起来却十分复杂，需要成千上百的光学器件，以及大量的电子学设备，每个部件还都要经过精准的调节。
正是激微波 (激光) 、微观的电子结构和超冷物理这三者造就了极其精准的时间标准，为精密测量铺平了道路。时间的测量精度的进一步提高也给其他的测量带来了新的思路。引力波测量就是一个很好的例子，其中使用的关键技术和时间的精密测量一脉相承。人们为了在现有的框架下寻找新的物理，也离不开更精准的测量。想要发现突破现有框架的物理，就要拥有突破现有极限的测量精度。
结语
测量不仅是人类文明的度规，也是现代科学的基石。时间测量又在各种测量中占据了特殊的地位。由于时间测量是目前人类可以测量最准确的物理量，其他很多测量的标准都通过物理学定律和时间测量绑定起来。为了实现最精准的实际测量，人们使用了可见光作为周期计时计数信号，使用超冷环境下的微观粒子进行周期较准。相信在不久的将来，随着原子钟，离子钟，光钟等计时器的进一步发展，人们对物理的规律会有更进一步的认识，人类社会的发展会产生更多的变革。
作者简介
李梦，清华大学物理系19级直博生，导师为杨硕教授，目前主要研究方向是张量网络。
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计时器|时间都去哪了？时间从哪里来！我的时间怎么测量？( 四 )

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