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摘要：世界上的每一个钟在某种程度上都是不准确的。现在，中国的一个研究小组第一次研究出如何使目前最精确的原子钟技术之一在太空工作。发表在今天的《自然通信》杂志上，中国科学院上海光学与精细机械研究所的一个研究小组正式宣布，他们已经在已经废弃的中国天宫二号空间站的轨道上成功地运行了15个多月的冷原子钟。冷原子钟测量原子在自由下落时的振动，这样它们就不会与其他任何东西相互作用。
准确地告诉时间是很重要的；它能让你在早晨起床，并协调从空中旅行到GPS系统的一切。如果你做得足够好，你甚至可以用它来导航外太空。
但是告诉时间也是一个重大的技术挑战。世界上的每一个钟在某种程度上都是不准确的。无论你的手表使用什么技术来标记未来的滴答滴答地回到过去，那些滴答声都将无法完全测量。每隔一段时间，就会有一小部分时间消失。甚至原子钟——通过观察单个原子的超精密振荡来测量时间，并组成世界上官方的计时器——都是不完美的，这就是为什么研究人员总是努力制造出一种比以前制造的任何时钟都更精确的时钟。现在，中国的一个研究小组第一次研究出如何使目前最精确的原子钟技术之一在太空工作。
发表在今天（7月24日）的《自然通信》杂志上，中国科学院上海光学与精细机械研究所的一个研究小组正式宣布，他们已经在已经废弃的中国天宫二号空间站的轨道上成功地运行了15个多月的冷原子钟。（这一成果最初于2017年9月在《科学》杂志上发表，当时该论文的一个版本在预印本《arXiv》杂志上上线，然后经过同行评审和正式出版程序。）[古怪的物理学：自然界中最酷的小粒子]
冷原子钟，在测量原子的振荡之前，激光将原子冷却到接近绝对零度，这样可以更加精确，因为在非常低的温度下，这些“滴答声”更加一致。但在地球上，要使原子达到这些温度是非常困难的，更不用说在宇宙飞船的范围内了。
冷原子钟测量原子在自由下落时的振动，这样它们就不会与其他任何东西相互作用。在地球上，这需要不断地向上推一个原子，以便在它穿过探测器时可以测量它。
研究人员以前曾设法使原子在自由落体时变得超冷，该研究小组在论文中写道。但这或多或少意味着将实验抛到空中，让它坠落。
“这些 ... 提供了一个微重力环境，从几秒（下降塔，抛物线飞行）到几分钟（探空火箭），”他们在研究报告中写道。
很难使这样的装置在轨道上运行，研究人员写道，因为它必须比地球上的同类要小得多，所以必须通过发射到太空、在微重力下工作、保护自己免受宇宙辐射所必需的安全测试，并且在没有任何量子物理学家在场的情况下做所有这些工作，以便在出现任何问题时做出调整研究人员写道，原子钟确实有一些优势。最重要的是，他们可以研究原子在更长时间内的振荡。在微重力条件下，原子能在原地停留的时间更长，允许更长的测量时间。欧洲航天局（ESA）的研究人员表示，天宫二号的冷原子钟并没有原来那么精确。但欧空局的时钟——理论上更精确——已经面临延迟，实际上从未升空。
最初发表在《生命科学》杂志上。
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