（苏）ВНПипуныров 著   张遐龄 译

原子时

时间服务台的钟指示值与之比较的第一个标准，是地球围绕自己的轴相对星星的转动周期，即星昼夜。天文观测曾是时间服务的重要任务，时标的均匀性实际上取决于观测的频率和精度。用各种型号的天文钟来实现观测之间的守时，这就导致时标在很大程度上失真了。随着公元1930年石英钟的发明和用于时间服务，使得在观测之间的间断时间里得到可靠的守时才成为可能。石英钟很快地得到了完善，并且可以在不长的时段里，如几个月，用来作为独立的时间标准，如若在较长的时间里，石英将老化，钟的走时会发生明显的变化。由于这个原因，石英钟还不可以用来作为时间的常标准，因此，从公元1956年起钟的修正在世界时(TV2) 系统按星历时(ET)计算。作为标准曾采用过秒，等于公元1900年时期回归年的1/31556925.9747。但由于观测的错误和月亮运动理论的不精确，星历时也不能认为是理想均匀的。

随着原子和分子频率标准的发明，守时问题也发生了根本的转折，物理学成功地建立了不取决于地球转动的稳定性非常高的时间标准。我们是在看不见的原子和分子同天体之间为成为守时者的权力最终竞赛的见证人。如果现在还存在这样的竞赛，那么仅是在两个系统之间：一个基于应用原子作为时间标准，另一个——应用分子。这两个系统给被测量时间带来的误差值小于10-10秒，但是对于两个系统还不是极限，显然，误差将会再减小1到2个数量级。学者和设计者的任务是制造这样的原子和分子钟系统，使走时对外界条件依从关系尽可能地减小到最低程度。借助原子和分于频率标准给出的独立时标，称之为原子时，用TA—1表示。对一些天文台的原子时标比较的结果表明，在几年的时间里，在不同的天文台原子时的秒长约变化10-10秒。

原子时的存在使得天文工作者有可能对地球旋转不均匀性进行仔细地研究，因为可以将天文秒同其他的、更为精确的和与地球旋转无关的时间单位进行比较。天文观测仍然进行，其结果用于解决与地球旋转相联系的科学和实际课题， 进行地球物理研究时用于确切时间长度和原始数据，等等。借助天文观测连续地对原子时标进行检测是毫无意义的，因为由于观测误差，和未考虑地球旋转时的波动，这些观测的精度是低的。

原子时的保存和维持，是原子钟连续工作的结果，原子钟的基础——原子(量子)频率标准。制造原子钟(图1 )的最好方法，众所周知，是用原子频率标准来控制连续工作的石英钟走时，因此，原子钟和分子钟与石英钟组合使用。

第十二届度量和重量国际会议（巴黎，公元1964年）建议确认， 原子秒的数值是，在没有外界场的干扰下，铯Сs—133原子基态的两个超细能级跃迁时，F=4， mF=0 F=3=0，对应谐振频率辐射的9192770个振动所持续的时间。以后的第十三届度量和重量全体大会(巴黎，公元1967年)确立了这个时间单位的新定义。

国家物理实验室(英国)对铯钟实验的结果奠定了原子秒的基础。原子时标可以建立在一个标准基础上，或建立在分处于世界各地的实验室里若干个原子标准的平均指示值。国际时间局负责进行原子标准频率的综合和给出原子时标。

现在，原子时标不仅用于科学