机械制造基本时间l是什么(从2023诺贝尔物理学奖角度谈谈 - “时间”)

Hello，大家好，这里是公众号【科学羊】原文，这一讲我们来插播解读一下今年诺贝尔物理学奖的故事与发现。

北京时间10月3日17时45分，瑞典皇家科学院宣布，2023年诺贝尔物理学奖花落美国俄亥俄州立大学的皮埃尔·阿戈斯蒂尼（PierreAgostini）、德国马克斯普朗克量子光学研究所和慕尼黑路德维希马克西米利安大学的费伦茨·克劳斯（FerencKrausz）以及瑞典隆德大学的安妮·勒惠利尔（AnneL’Huillier），用于表彰他们在电子动力学方面的成果。

他们主要创建了极短光秒冲——阿秒脉冲的方法，为人类探索微观世界提供了坚实的工具。

阿秒光脉冲是什么？

阿秒光脉冲是一种持续时间非常短的激光，是国际单位制中的时间单位，等于1×10^(?18)秒，所以阿秒是以这个时间来衡量一次光脉冲从出现到结束的时间。

为什么人类需要这么这种技术？

因为人类需要解决一些微观粒子运动的问题，我们物理学专栏反复谈过，也许微观的研究将会是人类认知宇宙的桥梁。

这一次诺贝尔物理学奖的所聊到的信息我看完之后颇受启发，因为让我重新了解了时间！

接下来我们慢慢由浅入深来谈谈这个问题吧。

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秒的起源

说起时间，我们能想到的物理学知识太多了，如Ft=mv、S=vt等等，这都是我们生活计量标准。

更重要的是时间t，时间t的单位一般是秒，秒是国际单位制中时间的基本单位，符号是s。

你知道为什么人类所定义的时间为秒吗？这也和它的起源有关系。

在机械钟表之前，巴比伦人采用了六十进位制，但他们并没有将时分为60分。

真正将一日分为24小时的是古埃及人，他们将一天分为12时的白天和12时的夜晚。

古希腊天文学家，如希巴谷和托勒密，进一步定义了太阳日的24分之一为时。

在十六世纪的后半，随着机械钟表的出现，人们首次能够精确到秒的时间。

1967年的定义：在第13届国际度量衡大会上，秒的定义是铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间。

为了继续精细对秒的定义，到2018年又进行了一次更新——第26届国际度量衡大会上，秒的定义进行了微调，定义为未受干扰的铯-133的原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间。

同时，铯原子必须在绝对零度时是静止的，且在地面上的环境是零磁场。

以上就是我们对时间秒的基本认知。

有意义的地方就是，我们人类的眼睛，他是可以观测一秒内的所发生的事情，比如，我在t0=0到t1=1这个时间段来检测汽车等物体的位移，或者我在这一秒写了多少个字。

其实你会发现一秒内对于运动的物体而言其实这个单位足够充裕了，当然这是在宏观角度。所以在运动场上我们的计时就会变成几秒几分，比如当年刘翔跑了12″91。

那再快点呢？

（蜂鸟高频振翅）

世界上煽动翅膀最快角蜂鸟，每秒煽动翅膀的频率可达90次。对于人类的感官来说，极短的事件不可能用肉眼观察到。

所以这个时候我们需要使用专业的技术技巧来捕捉或描绘这些非常短暂的瞬间，比如高速相机。

如果一个高速相机的帧率是1,000帧每秒（fps），那么它拍摄一张图像所需的时间是：1/1,000=0.001秒，即1毫秒。

那么这里就要展开谈谈光。

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阿秒的认知

今天最快的阿秒激光一次脉冲持续的时间仅为43阿秒，这种超短的脉冲时间使得阿秒激光能够捕捉到电子的超快速动态过程。

是人类有史以来创造的最短受控事件，也就是说在这段时间里，就算是运行速度最快的光在真空中也只飞行了13纳米的距离。如果这个最短受控时间相当于1秒，那真实的1秒就相当于7.4亿年。震撼吧！

一阿秒如此短暂，以至于一秒包含的阿秒数量与宇宙自138亿年前诞生以来经历的秒的数量一样多。更贴切一点，我们可以想象，一束光从房间的一端到达对面墙上需要一百亿阿秒。

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[电子在原子和分子内的运动如此迅速，只能用阿秒测量。1阿秒之于1秒正如1秒之于宇宙的年龄（138亿年）。图片