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一秒鍾真的如此重要嗎?

發布時間:2008-06-30 作者:任秋淩(líng)譯 來源:摘自《世(shì)界(jiè)科技(jì)譯報》 瀏覽:2838

  1998年12月17日淩晨,美英對伊拉克實施(shī)了代號為“沙漠之狐”的軍事打擊(jī),數百枚(méi)“戰斧”式巡航導彈(dàn)像長了眼睛一樣準確地擊中(zhōng)了目標。事後,美國防(fáng)部長科恩宣稱:“這(zhè)次使用的精確製導武器的計時裝置都是經(jīng)過更新的,誤差極小。”

  那麽,計(jì)時器又是怎樣使(shǐ)導彈長了眼睛的呢?隨著高科技在軍事(shì)上的廣(guǎng)泛應用,導彈(dàn)、飛機、艦船(chuán)等都(dōu)安裝了精密傳感裝置,以接收裝有全球定位係統的衛星發來的信號,而武器上的計時器就是用來計算信號從衛星到接(jiē)收器所用的時(shí)間(jiān)來確定自身位置的,從(cóng)而校正(zhèng)航向,準確地擊中目標。所以,要使導彈的命中率提高(gāo),根本辦(bàn)法就是提高計時器(qì)的準確度,否則就會出現“差(chà)之(zhī)毫(háo)厘,謬以(yǐ)千裏”的惡果。

  更有甚者,據美國海軍觀象台的麥卡錫博士說,如(rú)果一枚導彈的計時器的誤差是十億分之一秒(1×10-10)的話,導彈的誤差則是10英尺(相(xiàng)當於3米)。對航海(hǎi)的人(rén)來說,準確的計時也是非常重要的(de)。麥卡(kǎ)錫(xī)先生說,一艘輪船(chuán)在浩翰無際(jì)、水天一色(sè)的大海上航行,如果隻靠手表和星星來定位,那將是十分危(wēi)險的。因為一秒鍾的誤差就(jiù)會使船的航向偏離(lí)四(sì)分之一(yī)英裏(相當於400米),這絕對不能小視。

  所以,世界各國都極為重視時(shí)間的準確度(dù),千方百計地(dì)使計時器跟地球的轉速保持極限的同步,科學家們不停地關注著地球(qiú)的自轉速度。幾年前,國際天文學會授權美國海軍(jun1)觀象台來執行這(zhè)一任務,因為該台有精密(mì)的設備來完成這一(yī)極為複雜的任務。在美國海(hǎi)軍觀象台的一個12層的地下室裏,他們安裝(zhuāng)了在18種不同溫度和濕度條件下工作的50個銫鍾和10個(gè)氫(qīng)微(wēi)波激射鍾(zhōng),這些鍾是根據銫原子和氫原子的固有振動頻率極為穩定的原理,來調(diào)整原子鍾(zhōng)跟(gēn)地球轉速的誤差的。

  麥卡錫先(xiān)生說,銫原子每秒(miǎo)鍾振動9192631770次,氫原子則(zé)每秒鍾振動(dòng)14億次。科學家們根據諧振原(yuán)理,利(lì)用計算(suàn)機來觀測(cè)原子振動(dòng)的微小誤差,以確定地球轉速的(de)誤差(chà),並藉此來調整時間,達到準確計時。現(xiàn)在,美(měi)國海軍觀象台已經把時間誤差控(kòng)製在每天不(bú)超(chāo)過十億分之一秒(miǎo)。這就是(shì)美國的導彈準確(què)率這麽(me)高的原因。

  當這個觀象台發現地球(qiú)轉速計(jì)時器相差0.9秒以上時(shí),就通知全世界範圍內與計時和航行(háng)有關的單位和組織,添減時間。添一秒叫(jiào)閏秒,第一次添加閏秒是(shì)在1972年。而1998年的12月31日23時59分59秒,則已是第22次了。按照國際協議,閏秒可以加在3月、6月、9月或12月的月末。不過,由於地(dì)球的轉速越(yuè)來越慢,所以負閏秒的情況迄(qì)今為(wéi)止還沒有發生過(guò),但不管是閏秒還是負閏秒,不排除這一秒的誤差,飛機上天,輪船下海,都會發生不測事故,衛(wèi)星偏離軌道,導彈到處亂飛,世界陷入混亂(luàn)也(yě)決不是沒有(yǒu)可能的。
    

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