四川在线记者 罗之飏 张彧希 摄影 郝飞
时间是什么？
滴答、滴答、滴答……
你听，它仍然在不停转动。
在我们的常识中，时间总是往前走，一刻都不停留，牛顿的绝对时间论也这样认为。
但是，爱因斯坦说，这只是你们把时间和空间弄混了。物体的引力和速度都会影响时空，速度越快，时间越慢；引力越大，时间越慢。当我们能以光速旅行时——
时光，就会倒流。
没人知道这一天何时能实现，但很多人正为之努力。
成都有一家企业，造出一台钟，几十万年后都不会有1秒误差，到了那一天，沧海桑田，时过境迁，我们也许终于可以用光速穿越星际，它依然可以为我们准确报时。
这是真的。因为，刚刚它正在测量一缕光飞行了多远。
01
造出这台钟的，叫成都天奥电子股份有限公司，9月8日，我们造访了这家成都企业，近距离看到了这台钟——
像一台台式电脑的主机箱，横放在实验室的架子上，非常不起眼。
这就是铯原子钟。
上一期我们讲过，铯原子钟是以原子跃迁的的能级差为基准信号，来校准晶体振荡器频率，以使其输出标准频率信号的一种电子装置。
它主要由两部分构成：让原子跃迁的装置，和捕捉跃迁信号的装置。
因为原子跃迁频率稳定，而且几乎不受温度、压强影响，所以这台钟非常准——
几十万年都不会有1秒误差。
但你有没有想过，谁能去验证？几十万年，早已超出目前人类文明史的时间长度。
成都天奥电子股份有限公司副总工程师曹远洪博士说，理解这个，要走出一个误区：我们不是把铯原子钟放几十万年，然后去看它的误差情况。目前的物理材料还无法造出一台能用几十万年的设备，天奥电子生产的铯原子钟也只保修两年，实际使用寿命大约十年。
“几十万年都不会有1秒误差，是对它精度的描述！”
换句话说，这台钟“每时每刻”都有误差，只不过误差太小，要累计到几十万年才能肉眼可见。
回到上一期末尾那个问题，这么准的钟，有什么用？
现在，请打开你的手机导航软件，上面那个圆点，正显示你所在位置。
这一瞬间，你头顶上空3万多公里的三颗卫星，同时“捕捉”到了你手机发出的信号，并不间断地跟你开展一场亲密的“电磁波交流”。
这三颗卫星在天上形成了一个三角，对吧？它们和你之间，距离也不同，是吧？通过一个简单的数学公式，就能精确计算出你所在的位置。（这其实是个中学几何知识，记者上完大学后已经不会，所以你看，时光能倒流多好！）
问题就在于，卫星是怎么知道它和你之间的距离的？
其实，它靠的是时间。由铯原子钟精确计量的时间。
首先明确一个常识：电磁波的速度＝光速。那么，只要测量出了手机的电磁波到达卫星的时间，是不是就可以测算出距离了呢？
这个测量，交给你的手表可以吗？不好意思，曹远洪博士说，1纳秒的时间，光就可以跑3米。1纳秒是多久？1秒的十亿分之一。
所以，如果用你的手表来测量，哪怕误差不到1秒，身在成都市锦江区的你就可能被定位到北京市朝阳区。
所以，只有原子钟，才能精确测出一缕光飞行了多远，计算出你在哪里。
02
也许一个案例还不足以让你了解铯原子钟的“神通”，我们再讲一个。
现在，请再次拿起手机，打开你的炒股软件。（没有的，可以找股民朋友借）
我们来模拟一次炒股——
今天上午9：30，A股开市，我看好一只股票，理想买入价格是10元一股，于是我进行挂单交易，价格一到10元，立即触发买入。
这时候，全国可能有9999个人和我做了同样设置。
在我们眼中，价格到了10元，1万人都会同步触发交易，买入股票。
但事实并不是这样。
刚才我们说过，电磁波的速度＝光速。所以，当真正触发交易的那一瞬间，电磁波信号会以光速把交易指令通过手机或电脑传递到证券交易所。
这时，证券交易所里，有一台铯原子钟，干什么用呢？用毫秒、微秒、甚至纳秒记录每个人的光速信号抵达的准确时间。
比如，你信号到达时间是这一纳秒，他是下一纳秒……
然后，铯原子钟会指挥电脑按先后顺序帮大家完成交易。
所以，你以为一瞬间同步完成的交易，实际是在很多更小的时间单位里逐个完成。
这也是为什么很多证券公司、基金公司都选择在上海、深圳办公。因为，近水楼台先得月——
光虽然飞的很快，但肯定越近的越先抵达。哪怕领先一纳秒完成了交易，结果也可能大不相同。
成都天奥电子股份有限公司时频器件部原子钟组组长韦强说，导航和通信是目前铯原子钟应用最广的领域。这也是我们选择这两个领域的案例来说明的原因。
未来，它还有更广阔的应用场景，比如国防军工、地理测绘、能源输送、水下探测，甚至体育赛事……
很多时候，它是以元器件形式安装在更复杂的设备上。比如，我们的北斗卫星上都安装有原子钟。
这种存在形式，让我们对它不太熟悉。
作为国内该领域唯一的上市公司，成都天奥电子一直在探索原子钟的商用路径。
2018年至今，该公司已销售各类民用原子钟一百多套，产值上亿元。
03
成都天奥电子的实验室里，有各种原子钟，铷原子钟，铯原子钟，氢原子钟……
我们到访时发现，为了保护这些计时工具，实验室冷气开得很足。摆放氢原子钟的实验室甚至常年大门紧闭，防止外界干扰。
3年上亿元产值，对于一家上市企业来说，真不算多。
为什么还要大费周章研究、保护？
曹远洪博士说，这是企业，甚至国家的“隐形实力”。
2019 年，成都天奥电子生产的TA1000的激光抽运小型铯原子钟，入选国际计量局（BIPM）守时时钟推荐名单，此前，只有美国和瑞士有产品入选。
进入该名单，意味着企业具备为国际时间基准-TAI（国际原子时）提供数据的资格。换句话说，你每天看到的时间，成都天奥电子已经有“发言权”。
不明白这个的，可以回看上一期。
这也是我国目前唯一入选国际计量局守时钟名单的商用原子钟。
这就是行业的“隐形冠军”企业。
而守护这些“隐形冠军”的，是一个个甘于寂寞的科学家。成都天奥电子股份有限公司里，这样的人很多，设备与系统事业部工程师刘勇军就是其中之一。
我们到访时，他正孤身一人埋首在诺大的实验室里。实验室里各类原子钟“排兵布阵”，像新兵一样等待他检阅。
只不过，检阅的内容，是原子钟那款小屏幕上不断跳动的曲线，和电脑屏幕上经年不停滚动的一排排数字……
“把小数点往后挪一位，你就会发现新的真理。”我们上一期说过的这句话，也是刘勇军的科研追求。
从他口中，我们知道了让卫星能准确运行的铷原子钟，广泛运用在通讯领域的铯原子钟，精确度更高但不稳定的氢原子钟，有一间屋子那么大的原子喷泉钟，以及现在物理理论所知的原子钟“最高境界”：原子光钟——
通过捕捉原子跃迁时的光学频率来计算时间，准确度比现在最准的原子钟还高上百倍。
这么准确的钟有什么用？我们忍不住再问。
“也许有一天，我们能以光速进行星际旅行时，原子光钟能帮我们知道飞了多久，飞了多远。”刘勇军笑言。
听起来如天方夜谭，但是——
有人脚踏实地，也有人选择仰望星空！
