此圆柱包含单个被捕获的原子，与黄绿色激光共振

网易探索12月17日报道，据 美国 《连线》杂志报道，世界最精确的时钟就深藏在美国国家标准与技术研究所(NIST)这所6层的混凝土大楼里。它看起来好像只是一项青少年科学展览项目，擦亮的镜头和镜子杂乱地堆在一个闪烁着微弱银光的圆柱上，并被一个清晰的塑料帐蓬盖住，加以保护。

现在存放于美国国家标准与 技术 研究所的这个铯原子钟就是大名鼎鼎的NIST-F1。不过，等到F2明年出来时，此F1将会逊色不少。美国国家标准与技术研究所的时间与频率部主任汤姆·奥布来恩说：“我们在时钟的研制方面基本上遵循摩尔定律，每10年就会提高一大等级。”

时钟的精确度带来了一门有关危机存在的时间科学。自从1904年美国国家标准与技术研究所从德国制表厂购买一座摆钟以来，如今此单位已经成了时钟记录的保持者，打造了世界最精确的时间标准。

其最新一代原子钟其精确度已经超越了原来狭小的范围，使许多时钟的精确度成了废物。而且，该所400名科学家、 工程 师和员工对时钟的研究更加投入，更精益求精，他们正在将原子钟缩小成谷粒大小，并测试新的精确度，以探测重力和磁场的相对波动。10年内，他们的工作将对医学成像和地质勘测等不同领域产生深远影响。

显旧的米色墙壁和多变的油布地面，美国国家标准与技术研究所的时间与频率部在刻苦改写时间的精确度。一些看起来心烦意乱的科学家在大厅里来回走动，偶尔看一眼外人。毕业生则身穿古怪的T恤，在楼内踱步，夹着好用的工具和厚厚的文件夹穿行于办公室和实验室，而电缆和管道则弯弯曲曲地横过天花板。

时间精确度是当今数字世界的心跳

因为时间精确度是当今数字世界的心跳。每一个 手机 基站安装上原子钟，可以从一个塔管理另一个塔。而太空时钟会让汽车中的GPS告诉你身在何处，较小的时钟可以让你的无线装置能调谐。当汽车具备稳定控制能力时，可以让你避免车祸。这就是美国国家标准与技术研究所密室中的铯原子钟的大好用途。

然而，光学频率测量集团的物理学家利奥·何尔伯格更加关心未来的时间。他们正在测试一种新的时间精确度，是采用钙和镱这样的原子来测量。像NIST-F1一样，铯原子钟使用激光来给铯原子减速，以达到测量状态，之后调整微波信号，使其接近铯的共振频率每秒9,192,631,770个周期。

通过这一办法，可以将F1精确度达到最佳。为了达到F1的最佳精确度，科学家得知道它们相对此时钟的精确位置，再考虑天气、海拔和其它外在因素的影响。比如，热天下，连接F1与美国科罗拉多州大学实验室的光纤会延长10毫米，科学家得不断跟踪和加以计算。在F1的精确度下，位置变动都会影响原子钟的精确度。比如，最近科学家将原子钟从3层移到2层之后，他们得重新调整其系统，才能弥补 高度 下降3.5米所导致的误差。