第六篇 现在几点钟
原载1960年4月26日《解放军报》。
在现代战争中,准确地掌握时间是非常重要的。
也许你觉得准确地掌握时间并没有什么困难,只要大家把钟表对准就行了,可
是又根据什么来对钟表呢?
目前我们计算时间是根据地球自转的速度来度量的,地球自转一周的时间被算
做24小时,严格地说来应当是23小时56分4秒。
因此时间不是抽象的概念, 它与地球的运动有紧密的联系。每过去1秒钟,在
赤道上的任何一点都向前转动了464米。炮手在发炮的时候如果没有估计到这一点,
那么当炮弹在空中飞行的时候,你要射击的目标已经向前挪动,你就不能命中目标。
当然,在距离近的时候差错不会显著,但在距离远时,可以差到几米,特别是远程
导弹的发射更需要精确地把时间条件估计在内才能命中目标。
在我们的感觉中,地球的自转速度似乎是均匀而稳定的,因而不会感到时间在
变化。但是事实上时间是在变化着,因为地球自转的速度经常变化,从长时间来看,
更为明显。
早在200多年以前, 人们就发现了月球运动加快的现象,有人提出了这样的疑
问:月球是绕地球运行的,是月球运动加快了呢?还是地球的自转速度变慢了呢?
经过200多年的观测, 人们证实地球是逐渐地转慢了,时间也跟着慢了,有时
还会突然减慢得很多。 1959年7月,许多地方都记录到地球自转速度突然减慢的情
况。虽然这些减慢的数字是微小的,我们的感官根本觉察不出来,但长期积累下来,
也就可观了。有人认为20亿年前,一昼夜仅仅相当于现在的8小时。
为什么地球的自转速度会变慢呢?许多人认为这是潮汐的影响。因为在涨潮退
潮时,潮水都要和地面发生有力的摩擦。大气和地面的摩擦也可能使地球自转速度
减慢,此外,地球体积的膨胀和收缩,地球内部物质因为运动而发生的密度变化,
都可以影响地球自转的速度。
尽管以上种种看法都还值得讨论,但时间在变却是事实,我们怎样才能知道时
间是不是在变呢?这就需要一种最标准的钟来校正。当然这种钟不能是常见的普通
的钟,需要利用自然界中别的东西作为计算时间的标准。人们发现,气体分子的振
动的频率总是固定不变的。这是一种比地球自转速度更为可靠的时间标准。能够准
确地起着“摆”的作用的还有石英片,将它连接在电路中,它便会发生可以调节时
钟行程的振动,这种“石英钟”①的准确性比前一种方法还要差一点,但比通常的
钟表则准确了许多,目前许多地方报告时间都是以“石英钟”为根据的。
① 石英钟在20世纪50年代取代了旧的天文摆钟, 随后又出现了比它更精确的
原子钟, 在本文发表后7年(1967),利用原子振荡周期原理制成的原子钟代替石
英钟用于计量时间。
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