时间于你而言是什么？( 二 )
航海家：时间是海上航行的指明灯
对于中世纪的航海家来说，航海是非常辛苦的，狂风巨浪的威胁已经不值一提，在海上迷路才是要命的大事。大海无边无际，没有高山大河的标记，迷路是经常发生的事。
一旦迷路，船员无法在途中找到岛屿或陆地，无法补充淡水和食物。而且那时还有一种比渴死饿死更令人头疼的病：坏血病。过去几百年间，这是在海员、探险家及军队中广为流行一种病，有“水手的恐惧”之称。在大海中航行，即使不触礁，不遇到大风浪，迷路几个月后，船上水手会死掉大半。因此，海上准确定时定位是关乎生命的大事。
那个时候，在海上导航和定位被欧洲各国视为第一大事，很多国家都开出巨额大奖支持导航工作。西班牙的菲利普三世于1598年颁布诏书，宣布设立经度奖金，任何人只要找出海上测量经度的方法，就可以得到2000金杜卡托的奖励。后来，其他国家相继跟进，荷兰悬赏一万佛罗林，法国出价十万里弗，英国出价2万英镑（购买力相当于现在的一千万人民币）。
海上导航的关键是“经度”的测量。在英国的哈里森用航海钟获得了大奖以后，远航的轮船上带着几十块航海钟已经是非常正常的事情了，可见航海家对精确时间的迫切需要。
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图5. 航行的水手需要精确时间来进行导航（图源：作者）
科学家：时间是科学研究的基础
在现代，时间通常和频率联系在一起，统称时间频率。时间频率目前是实现测量精度最高的物理量。时间频率信号可以通过电磁波传播，直接应用于科学研究和工程技术。基于此，高精度时间频率已经成为一个国家科技、经济、军事和社会生活中至关重要的参量，关系着国家和社会的安全稳定。时间频率技术作为科学技术发展的技术基础，对科技发展具有不可忽略的作用。
2011年9月，欧洲核子研究中心一度宣布他们发现了超光速现象，震惊了整个科学界。如果实验结果被证实，现代物理学的基石——狭义相对论的正确性将受到颠覆性的冲击，现代物理理论大厦将会动摇。这一消息引起了学术界的强烈反应。然后，通过进一步的计算分析，英国科学家与荷兰物理学家认为，实验过程中应用卫星导航系统进行时间同步，对星载原子钟随卫星运动的相关效应考虑不周，出现了时间测量误差，超光速现象并不属实。如果没有时间上的错误，这将给科技界带来一场地震。
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作者简介：
李孝辉，中国科学院国家授时中心研究员，博士生导师，国家卫星导航重大专项专家组成员，主要研究时间频率测量、时间同步、卫星导航。
何雷，中国科学院国家授时中心时间频率测量与控制研究室工程师，硕士。主要从事时间频率测量技术，原子钟性能分析技术等方面的研究。
[ 责编：赵宇豪 ]
【来源：光明科普】
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