陳愛峰

很多物理學(xué)家的言談既風(fēng)趣又有內(nèi)涵。著名物理學(xué)家恩利克·費米曾經(jīng)說過：一堂課的標(biāo)準(zhǔn)授課時間（50分鐘）接近于一個微世紀(jì)。那么，你知道一個微世紀(jì)具體有多長嗎？解答這個問題，我們不僅需要知道時間（物理量）的概念，也需要知道單位前面加上表示倍數(shù)的“帽子”（詞頭）變成了多少。

1960年第11屆國際計量大會（其執(zhí)行機構(gòu)為國際計量局）通過了國際單位制（符號SI，即廣為熟知的米制）。在國際單位制中，單位被分成三類：基本單位、導(dǎo)出單位和輔助單位。7個嚴(yán)格定義的基本單位是：長度（米）、質(zhì)量（千克）、時間（秒）、電流（安培）、熱力學(xué)溫度（開爾文）、物質(zhì)的量（摩爾）和發(fā)光強度（坎德拉）?；締挝辉诹烤V上彼此獨立。導(dǎo)出單位則有很多，都是由基本單位組合起來而構(gòu)成的。

此外，在國際單位制中規(guī)定了 20個SI詞頭，用于構(gòu)成SI單位的倍數(shù)單位。

現(xiàn)在我們來算一算一個微世紀(jì)是多少分鐘：“微”代表10-6倍，“1世紀(jì)”是100年， 一年是365天，1天有24小時，1小時對應(yīng)60分鐘，所以：1微世紀(jì)=10-6x100x365x24x60=52.56分鐘。現(xiàn)在你理解費米的話了嗎？

時間的測量

在中學(xué)物理課程中，常用（機械式）秒表測量時間。

任何一個自身重復(fù)的現(xiàn)象均可作為時間的標(biāo)準(zhǔn)。在我國古代，人們用刻漏計時：在一容器中保持恒定水位，由通道向另一容器注水使液面升高，液體使浮子升起來指示時間。中國北宋的沈括設(shè)法減小溫度影響?zhàn)ば栽斐傻恼`差，使計時達到較高精度。伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的周期性，荷蘭的惠更斯發(fā)明了擒縱機構(gòu)保持?jǐn)[的擺動，使得用擺這一周期現(xiàn)象計時成為可能。經(jīng)過不斷改進，用于實驗室的精確的擺鐘，其誤差在一年中僅有幾秒。20世紀(jì)初，人們開始運用石英晶體的壓電效應(yīng)計時，所謂壓電效應(yīng)是指晶體可將機械變形振蕩轉(zhuǎn)變?yōu)殡娬袷?，到?0世紀(jì)40年代，石英晶體計時已發(fā)展為主要的計時標(biāo)準(zhǔn)，每天的誤差約為0.1毫秒。

為滿足更高的時間標(biāo)準(zhǔn)要求，人們發(fā)展了原子鐘計時。在美國科羅拉多州的美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)局的一個原子鐘被確立為協(xié)調(diào)世界時（UTC）的標(biāo)準(zhǔn)。1967年第13屆國際計量大會將銫—133原子鐘定義為秒的標(biāo)準(zhǔn)：銫—133原子基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷相對應(yīng)輻射的9192631770個周期的持續(xù)時間為 1秒。一般來講，兩個銫原子鐘在運行6000年后相差將不超過1秒。內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為精確的時鐘還在研制中。

我國采用的北京時間由位于陜西西安的中國科學(xué)院國家授時中心負責(zé)確定和保持（即中國的原子時系統(tǒng)）。