1分钟等于多少毫秒(1小时多少毫秒)

来源:Junction新闻客户端

路口新闻:四季更替，物换星移，宇宙万物的起源与消亡，世间万物的诞生与消亡，都与时间息息相关。“嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒，嘀嗒。我们通常如何衡量「时间」？如何捕捉一个飞秒的瞬间？师空熟悉的“时间”背后隐藏着许多鲜为人知的“秘密”。

一秒钟有多长？

当你一个字一个字读到这里的时候，已经过了20秒。“秒”作为最常用的时间单位之一，往往以周期运动的时间来定义。然而，几个世纪以来，科学家们一直在探索一秒钟有多长的问题。中科院国家授时中心科技部科普负责人刘永新在接受《新华日报·科技周刊》采访时表示，20世纪中叶，时间标准规定一个平太阳日的86400分之一秒。然而，地球的自转并不以同样的速度运动。意识到这个问题后，秒的定义再次被修改。科学家把地球绕太阳公转的周期(即回归年)作为确定时间单位的依据，从1900年1月1日12时算起的回归年的1/31，556，925.9747为1秒。由于天体测量精度的不断提高，热带年的持续时间在其他天体的影响下不断变化，时间测量的精度也在不断提高。所以天文方法已经不适合作为秒的定义了。因此，在1967年第13届国际计量大会上，人们决定以原子时定义的秒为国际标准时间单位，即铯133原子基态两个超精细能级跃迁所对应的9192631770个辐射周期的持续时间。刘勇说:“随着现代计时精度的不断提高，未来秒的定义很可能是基于目前测量精度最高的光钟。”确定了一秒的时长，很多人不禁要问:1天=24小时= 1440分钟= 86400秒吗？答案是否定的，最新研究表明，每天的长度变化很小。不久前，我国研究人员首次发现日长变化中存在周期约为8.6年的显著振幅增强信号，并首次发现这种振荡的极值时刻与地磁场的快速变化有密切的对应关系。他们的研究成果已经在线发表在《自然通讯》上。

“使用标准的小波时频变换方法，我们分析了国际地球自转服务系统(IERS)在过去60年中提供的高精度日长数据，并得出结论，日长变化除了先前认为的6年周期外，还有8.6年的周期，振幅约为0.08毫秒，并且这一信号的振幅在过去60年中一直在增加。”论文第一作者、中科院上海天文台副研究员段鹏硕告诉《新华日报科技周刊》，一天并不完全是24小时。从更大的时间尺度来看，一天的长度越来越长。

为什么要精确测量“这一秒”？

时间是人类古代文明史的主线，“观象授时”是人类祖先感受和认识时间的重要手段。刘勇介绍，在古代，人们通过观察远处山上太阳升起的位置来确定一年中的时间，指导耕作。借助于太阳投影位置的变化，人们发明了以日晷和日晷为代表的太阳钟来测量一天的时间；以香钟、蜡钟为代表的火钟，以铜壶滴水为代表的水钟，方便人们在没有太阳的时候计量时间。

随着人们对计时精度要求的不断提高，人类发明了一系列测量时间的精密仪器，如机械钟、电钟、石英钟、原子钟、光学钟等。其中，最具代表性的是原子钟。东南大学物理学院董帅教授在接受《新华日报科技周刊》采访时表示，简单来说，原子钟的工作原理就是利用原子不同能级之间的跃迁，从高能级到低能级，发射出一个光子。该频率用于定义时间。“原子钟的优点是它非常准确。我们日常生活中的大多数场合都不需要这么精确的时间，但是在一些特殊的场合却很重要。比如全球卫星定位系统，利用光速的无线电信号进行定位，最轻微的时间偏差都会影响定位精度。”董帅说。

除了原子钟，自2002年以来，光钟的研究成为国际计量科学发展的新热点。引用《科学》杂志此前报道的研究成果，刘勇表示，光钟将提供“对物理世界更详细的观察”。以另一个锶原子光学晶格钟为例。在它的激光束中，每个光学晶格都有数千个中性锶原子，这个中性锶原子每秒可以滴答430万亿次。与原子钟只有一个离子在量子态翻转回来不同，锶原子光学晶格钟可以在每个“滴答”产生数千个原子涨落，这无疑使后者能够在更短的时间内达到与前者相同的精度。据了解，锶原子光学晶格钟50亿年只会产生1秒误差，有望成为新一代秒定义的标准。刘涌认为:“一般来说，人们测量时间的方式可以看做是从天文学到机械振荡，再到电子振荡，再到原子跃迁的变化。随着脉冲星计时的发展，人们测量时间的方式又回到了天文学。”

所谓的“瞬间”能有多快？

一滴水从高处落入水面，我们只能看到下落的水滴，却很难察觉到这条“不请自来的路”在原本平静的水面上掀起的“波浪”——下落、跳跃、破碎、变小，等等。为什么我们捕捉不到如此细致的画面？“这是因为我们眼睛的一个重要特征是视觉的持续性，即一旦在视网膜上形成光图像，视觉就会在有限的时间内维持对这个光图像的感知，这是一种生理现象，也是神经系统的一种属性。”董帅解释说，对于中等亮度的光刺激，视觉的持续时间约为0.05至0.2秒。生活中，我们平时看到的所谓“瞬间”，其实也就0.1秒多。如果更快，人眼是看不出来的。

一般来说，电影电视的帧数大概是每秒25 ~ 30帧，也就是一秒钟内25 ~ 30个画面连接起来，形成一个动态的视频，这样我们用肉眼就能看到和感受到连续的。据了解，一般家用摄像机每秒可录100帧，高速摄像机每秒可录1000-10000帧，一些军用专用高速摄像机甚至可录1000-1000万帧。你觉得够快吗？“事实上，在真实的微观分子世界中，分子中原子之间的相对振动要快得多。一个振动周期只有几到几十飞秒，运动速度约为105米/秒”，中科院大连化物所研究员刘建勇告诉《新华日报科技周刊》，实际化学反应中分子结构变化的时间范围可以达到皮秒(10-12秒)甚至飞秒。“飞秒是非常小的时间单位，1飞秒等于10-15秒。在1飞秒的时间里，光在空气体中只能向前传播0.3微米左右。”

刘建勇说，如果我们想要“动画化”分子的运动，我们可能需要使用飞秒激光技术。当我们将飞秒激光脉冲照射在分子上，利用分子与激光束相互作用产生的分子光谱、电子光谱等信号来表征分子结构状态时，测量仪可以在极短的激光脉冲持续时间内记录分子结构状态产生的信号。“这类似于我们在黑夜中看到的一道闪电时相对静止的场景。它是由超短光脉冲产生的时间“切片”。发射每一个脉冲就像按下一个具有飞秒时间分辨率的相机快门，这样就可以记录下分子变化的‘瞬间’。”刘建勇说。会议记者谢