映象新聞

　　（原標(biāo)題：“定時(shí)神針”3000萬年誤差1秒 空間冷原子鐘有助于開展深空導(dǎo)航定位 測(cè)量引力紅移）

　　據(jù)新華社電 成功發(fā)射的天宮二號(hào)搭載了多種高精尖科學(xué)裝備。其中，由中科院上海光機(jī)所研制的“定時(shí)神針”——空間冷原子鐘，有望實(shí)現(xiàn)約3000萬年誤差1秒的超高精度，這將是國際上首臺(tái)在軌運(yùn)行并開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的空間冷原子鐘，也是目前在空間運(yùn)行的最高精度原子鐘。

　　人類社會(huì)發(fā)展離不開對(duì)時(shí)間的精確測(cè)量。之前，在太空中運(yùn)行的原子鐘都是熱原子鐘，精度最高對(duì)應(yīng)300萬年誤差1秒。此次，由天宮二號(hào)搭載的空間冷原子鐘將激光冷卻技術(shù)送入太空，在空間微重力環(huán)境下，進(jìn)一步使時(shí)間精度提升10倍，意味著這臺(tái)鐘運(yùn)行3000萬年才會(huì)有1秒的誤差！

　　如此精準(zhǔn)的鐘到底有什么作用呢？中科院上海光機(jī)所量子光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉亮介紹，在太空中，空間冷原子鐘可以建立超高精度時(shí)間頻率基準(zhǔn)。有了這個(gè)基準(zhǔn)，就可以把天上其他原子鐘同步起來，讓全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有更加精確和穩(wěn)定的運(yùn)行能力。

　　此外，冷原子技術(shù)的發(fā)展還將大幅提高許多實(shí)驗(yàn)的精度，讓原來不可能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)成為可能。例如，開展深空導(dǎo)航定位。劉亮說，如果我們?cè)谔栂抵胁皇芤τ绊懙睦窭嗜拯c(diǎn)各放置一臺(tái)冷原子鐘，人類就可以超越近地范圍、在太陽系這個(gè)更大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，開展大尺度時(shí)空研究，包括廣義相對(duì)論在大尺度情況下是否成立等。

　　同時(shí)，空間冷原子鐘還能測(cè)量引力紅移。根據(jù)廣義相對(duì)論，時(shí)間沒有統(tǒng)一的概念，在火星、月球等不同的引力場(chǎng)里，時(shí)間都是不一樣的。“如果天上有個(gè)原子鐘，地面也有個(gè)原子鐘，那么一比較，就知道時(shí)間相差多少，然后利用這個(gè)時(shí)間差就可以測(cè)量引力紅移。”劉亮說。在不遠(yuǎn)的將來，空間冷原子鐘的發(fā)展或許能讓科幻世界的諸多猜想得到明確的解答。

　　■探索

　　“小蜜蜂”探尋宇宙中最猛烈爆炸

　　據(jù)新華社電 一枚外觀像盒方形蛋糕，而被科學(xué)家昵稱為“小蜜蜂”的探測(cè)器將“趴”在“天宮二號(hào)”的頂部，用它復(fù)雜的“眼睛”尋找宇宙中最閃耀的爆炸——伽馬射線暴，幫助人類理解這激烈又短暫的瞬間燦爛是如何產(chǎn)生的。

　　“小蜜蜂”的大名叫天極，英文名POLAR，學(xué)名是伽馬暴偏振探測(cè)儀。

　　伽馬射線暴是來自宇宙空間的伽馬射線短時(shí)間突然增強(qiáng)的現(xiàn)象。雖然伽馬射線暴的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)者只有數(shù)百秒，短者更是不足數(shù)十毫秒，但期間釋放的能量幾乎搶了整個(gè)宇宙的風(fēng)頭，瞬時(shí)亮度甚至有可能勝過全宇宙其他天體的總和。

　　伽馬暴的發(fā)現(xiàn)頗具傳奇色彩。美國在1963年發(fā)射了探測(cè)伽馬光子的Vela系列軍事衛(wèi)星，以監(jiān)測(cè)冷戰(zhàn)對(duì)手蘇聯(lián)核試驗(yàn)時(shí)所產(chǎn)生的伽馬光子。這些衛(wèi)星卻意外地發(fā)現(xiàn)了許多既不是來自地球，也不是來自太陽，而是來自宇宙空間的伽馬射線爆發(fā)現(xiàn)象。這些令人“意想不到”的發(fā)現(xiàn)打開了伽馬暴研究領(lǐng)域的大門。目前伽馬暴比較公認(rèn)的成因是與宇宙中接近光速的噴流現(xiàn)象有關(guān)。一些觀點(diǎn)認(rèn)為這種噴流是在大質(zhì)量恒星死亡的過程中產(chǎn)生的，也有人猜測(cè)是兩個(gè)致密天體如中子星的合并產(chǎn)生的。這兩種過程一般都伴隨著黑洞的產(chǎn)生。

　　迄今科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的所有伽馬暴都遠(yuǎn)在銀河系之外。如果地球附近出現(xiàn)伽馬暴，并且地球處在其釋放路徑上，那么地球上的生命將遭遇滅頂之災(zāi)。盡管難以確認(rèn)，但是伽馬暴可能是導(dǎo)致奧陶紀(jì)大滅絕事件（第一次生物大滅絕）的原因之一。這個(gè)事件致使85%的海洋生物滅絕。伽馬暴甚至可能是人類還未發(fā)現(xiàn)外星生命的一個(gè)原因，這些外星生命或許已經(jīng)被意外的伽馬暴毀滅了。